sm-7(placa de orificio)

7/30/2019 SM-7(Placa de Orificio)

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FATEC SPFaculdade de Tecnologia de So Paulo

Sistemas Mecnicos I

TURNO : Noite

MODALIDADE : ProjetosGRUPO : 607

PROFESSOR : Coquetto

ATIVIDADE : Atividade n7(Placa de orifcio)

INTEGRANTES

0122890 Anderson Almeida Carlos _________________________

0122912 Aparecido Charles Lemos _________________________

0123048 Evandro Wilson Rodrigues _________________________

0123269 Marcio Queiroz _________________________

0123285 Marcos Rogrio Giardini _________________________

0123234 Marcelo Chiovetto Calipo _________________________

0123064 Fernando Baptista Mayer _________________________

0112682 Rafael de Oliveira Assumpo _________________________

DATA DE ENTREGA: 07/06/2002


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Medidor de vazo: Placa de orifcio

OBJETIVO

Atravs do reservatrio com orifcio delgado de dimetro Do = 8,00mm instalado no fundo do

recipiente observamos o escoamento do fudo, no caso, gua cujo = 1 kgf/L, determinamos atravs da

equao de Bernolli as velocidades tericas e relacionamos com a velocidade real para obtermos os

coeficientes de descargas assim determinamos s vazes confome descrito a seguir.

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DESENVOLVIMENTO TERICO

Para desenvolver a experincia, so necessrios alguns itens como:

Reservatrio com gua com medidor de nvel

Placa de orifcio

cronmetro

Placa para medio de cotas(x,y)

Frmulas para o clculo

Vt = 2gh

x = vr . t

y = g . t2

t =

t =

h =

Ret =

pg.3

V1t . Do

2

2g

2y

g

2y

2


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A =

z1 + + = z2 + + + Hp1,2

Hp1,2 = h -

vr = x

cv = < 1

cc = < 1

cd = < 1

Qr =

Qt = vt . Ao

cd = . = cv . cc cv =

Ret =

pg.4

a. D2

4

1

2

2g2

2

2g

2

2g

g

2y

vr

vt

Ac

Ao

Qr

Qt

h . ATt

vr

vt

Ac

Ao

cd

cv

vt . Do


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PROCEDIMENTO

Para efetuarmos a experincia seguimos os seguintes passos:

Medir as cotas (X) e (Y), de alcance do jato

Bloquear a sada do jato, para determinao da vazo de alimentao em volume, medindo o tempo

at a variao encontrada no nvel seja 20 cm da altura inicial.

Repetir o processo acima para outros cinco valores de h

Primeiro, abriu-se o registro da tubulao de gua e deixou uma pequena e vazo.

Observamos o escoamento do fluido e atravs da placa de medida coletamos as cotas X e Y do

alcance do jato.

Fechamos o reservatrio e medimos a variao da altura no nvel para cada vazo, cronometrando

a subida do fudo no nvel.

Este processo foi realizado vrias vezes, com um aumento da vazo da gua .

E atravs dos clculos efetuados logo aps a coleta, determinvamos as velocidades, os

coeficientes de descargas e o nmero de Reynolds.

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TABELAS

Levantamento de Dados

DadosLevant.

h(cm)

X

(cm)

Y

(cm)

h(cm)

t(s)

01 31,5 35,5 10 20 98

02 50,0 35,5 7 20 65

03 70,5 43,5 7 20 57

04 88,9 44,5 6 20 53

05 107 47,5 6 20 52

Resultados

DadosLevant.

vt

(m/s)

vr

(m/s)cv

Qt

(L/s)

Qr

(L/s)cd cc Ret

01 2,51 2,51 1 0,12 0,08 0,67 0,67 20080

02 3,16 3,00 0,95 0,16 0,12 0,75 0,75 25280

03 3,75 3,67 0,98 0,19 0,14 0,74 0,74 30000

04 4,22 4,06 0,96 0,21 0,15 0,71 0,71 33760

05 4,63 4,33 0,94 0,23 0,15 0,65 0,65 37040

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MEMORIAL DE CLCULOS

Velocidades tericas

vt = 2gh

vt 1 = 2,10m/s2. 0,315m vt 1 = 2,51 m/s

vt 2 = 2,10m/s2. 0,500m vt 2 = 3,16 m/s

vt 3 = 2,10m/s2. 0,705m vt 3 = 3,75 m/s

vt 4 = 2,10m/s2. 0,889m vt 4 = 4,22 m/s

vt 5 = 2,10m/s2. 1,070m vt 5 = 4,63 m/s

pg.7


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Velocidades reais

vr = x

vr1 = 0,355 vr1 = 2,51 m/s

vr2 = 0,355 vr2 = 3,00 m/s

vr3 = 0,435 vr3 = 3,67 m/s

vr4 = 0,445 vr4 = 4,06 m/s

vr5 = 0,475 vr5 = 4,33 m/s

pg.8

g 2y

10 m/s2

2 . 0,10m

10 m/s2

2 . 0,07m

10 m/s2

2 . 0,07m

10 m/s2

2 . 0,06m

10 m/s2

2 . 0,06m


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Coeficientes de velocidades

cv =

cv1 == cv1 = 1,00

cv2 == cv2 = 0,95

cv3 == cv3 = 0,98

cv4 == cv4 = 0,96

cv5 == cv5 = 0,94

Vazes tericas

Qt = vt . Ao

Ao = Ao = Ao =50,26 . 10-6 m2

pg.9

vr

vt

2,51 m/s

2,51 m/s

3,00 m/s

3,16 m/s

3,67 m/s

3,75 m/s

4,06 m/s

4,22 m/s

4,33 m/s

4,63 m/s

a. Do2

4a. (0,008)2

4


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Qt1 = 2,51 m/s . 50,26 . 10-6 m2 Qt1 = 0,12 L/s

Qt2 = 3,16 m/s . 50,26 . 10-6 m2 Qt2 = 0,16 L/s

Qt3 = 3,75 m/s . 50,26 . 10-6 m2 Qt3 = 0,19 L/s

Qt4 = 4,22 m/s . 50,26 . 10-6 m2 Qt4 = 0,21 L/s

Qt5 = 4,63 m/s . 50,26 . 10-6 m2 Qt5 = 0,23 L/s

Vazes reais

Qr =

AT = AT = AT =38,71 . 10-3 m2

Qr1 = Qr1 = 0,08 L/s

Qr2 = Qr2 = 0,12 L/s

Qr3 = Qr3 = 0,14 L/s

Qr4 = Qr4 = 0,15 L/s

pg.10

h . ATt

a. DT2

4a. (0,222)2

4

0,200m . 38,71 . 10-3

m2

98 s

0,200m . 38,71 . 10-3 m2

65 s

0,200m . 38,71 . 10-3 m2

57 s

0,200m . 38,71 . 10-3 m2

53 s

0,200m . 38,71 . 10-3 m2

52 s


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Qr5 = Qr5 = 0,15 L/s

Coeficientes de descargas

cd =

cd1 = cd1 = 0,67

cd2 = cd2 = 0,75

cd3 = cd3 = 0,74

cd4 = cd4 = 0,71

cd5 = cd5 = 0,65

Coeficientes de contrao

cc =

cc1 = cc1 = 0,67

pg.11

Qr

Qt

0,08 L/s

0,12 L/s

0,12 L/s

0,16 L/s

0,14 L/s

0,19 L/s

0,15 L/s

0,21 L/s

0,15 L/s

0,23 L/s

cd

cv

0,67

1,00

0,75

0,95


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cc2 = cc2 = 0,79

cc3 = cc3 = 0,75

cc4 = cc4 = 0,74

cc5 = cc5 = 0,69

Reynolds

Ret =

Ret1 = Ret1 = 20080

Ret2 = Ret2 = 25280

Ret3 = Ret3 = 30000

Ret4 = Ret4 = 33760

Ret5 = Ret5 = 37040

pg.12

0,74

0,98

0,71

0,96

0,65

0,94

vt . Do

2,51 m/s . 8,00 . 10-3 m10-6 m2/s

3,16 m/s . 8,00 . 10-3 m10-6 m2/s

3,75 m/s . 8,00 . 10-3 m10-6 m2/s

4,22 m/s . 8,00 . 10-3 m10-6 m2/s

4,63 m/s . 8,00 . 10-3 m10-6 m2/s


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CONCLUSO

Atravs da experincia utilizando as ferramentas do desenvolvimento terico, determinamos as

velocidades, a vazes tericas os coeficientes de descargas, traamos a curvas de descargas e calculamos

a diferena de presso.

pg.13


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BIBLIOGRAFIA

Apostila: Sistemas Mecnicos I

Faculdade de Tecnologia de So Paulo

Curso Mecnica dos Fludos

Prof. Eng. Franco Brunetti

pg.14


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EXERCCIOS1) Dado X = 50 cm; Y = 30 cm; cv = 0,80; cc = 0,90; g = 10m/s 2 ; = H2O ; At = 0,36m2 ;

Do = 30mm

Pede se:

a) A velocidade real na sada do orifcio

b) Fechando o orifcio, decorridos 40 s, quanto deve ser a elevao de nvel hc) A altura h

a)

vr = x

vr = 0,50 m vr = 2,04 m/s

b)

Ao = Ao = 0,707 .10-3 m2

Ac = cc . Ao Ac = 0,9 . 0,707 .10-3 m2 Ac = 0,636.103 m2

Qr = vr. Ac Qr = 2,04 . 0,636 . 10-3 m2 Qr = 1,3 . 10-3 m2

pg.15

g

2y

10 m/s2

2 . 0,30 m

Qr . tAT

a. do2

4


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h =

h = h = 0,14 m

c)

vt = vt = vt = 2,55 m/s

h = h = h = 0,325 m

2) Determinar o dimetro do orifcio do reservatrio da figura para que a vazo seja 6,4 L/s(Dado

cd= 0,60)

Qt = Qt = 10,67 L/s = 10,67 dm3/s

Vt = 2gh

vt = 2 . 10m/s2 . 20m vt = 20 m/s = 200 dm/s

Qt = vt . Ao Ao =

Ao = Ao = 0,053 dm2

Do = Do = 0,26 dm = 0,026 m

pg.16

QR

Cd

6,4 L/s

0,6

Qt

vt

10,67 dm3

200 dm/s

4 . 0,053 dm3

1,3 . 10-3 m3 . 40s

s. 0,36 m2

vr

cv

2,04 m/s

0,8

vr2

2g

(2,55m/s)2

2 . 10 m/s2


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