FACULDADE ANHANGUERA DO RIO GRANDEENGENHARIA MECNICAMECNICA DOS FLUDOS Alexandre dos Santos Gonalves - 3775752477Danilo Afonso Rocha de Oliveira 3725708423Felipe Cimirro da Silva 4200059866Giovani Ferreira Jnior RA 4251862714Guilherme Mendes Brolese RA 1299884039Hlio Ramos Souza de Oliveira RA 4204786065Maurcio Pereira Lopes RA 4204793745

ATIVIDADE PRTICA SUPERVISIONADA

Rio Grande/RS, 03 de junho de 2014.ATIVIDADE PRTICA SUPERVISIONADA

Trabalho da disciplina de Mecnica dos Fludos, apresentado como exigncia parcial para obteno do Diploma de Graduao em Engenharia Mecnica da Faculdade Anhanguera do Rio Grande.Orientador: Prof. Allan Bueno

RIO GRANDE R/S 2014

ATIVIDADE PRTICA SUPERVISIONADA

Trabalho da disciplina de Mecnica dos Fludos, apresentado como exigncia parcial para obteno do Diploma de Graduao em Engenharia Mecnica da Faculdade Anhanguera do Rio Grande.

Aprovado em: ____/____/____.

EXAMINADOR:Ass.:________________________________Prof. Allan BuenoFaculdade Anhanguera do Rio Grande

ContedoINTRODUO5ETAPA 16Passo 16Passo 27Passo 38Passo 410ETAPA 213Passo 113Passo 214Passo 315Passo 417ETAPA 317Passo 117Equao de Bernoulli:18Linha de corrente18Escoamento Laminar18Aplicabilidade20Escoamento livre20Tubo de Venturi21Tubo Pitot22Passo 223Passo 324ETAPA 425Passo125CONCLUSO26BIBLIOGRAFIA27

INTRODUOA mecnica dos fluidos trata do comportamento dos fluidos em repouso ou em movimento, bem como das leis que regem o seu comportamento. A mecnica dos fluidos atua no equilbrio de corpos flutuantes, como os navios; na ao do vento sobre construes civis; no transporte de slidos por via pneumtica ou hidrulica, como os elevadores; no clculo de mquinas hidrulicas, como bombas e turbinas, e em muitas outras aplicaes.

ETAPA 1Passo 1A compressibilidade define-se como sendo uma variao infinitesimal do volume por unidade de variao de presso. Em termos mais simples, a propriedade que a matria apresenta quando sofre a ao de foras adequadamente distribudas, tendo seu volume diminudo. tambm este termo a propriedade dos corpos que podem ser comprimidos. Em termos habituais, a compressibilidade dos lquidos quase nula. Variaes simultneas da presso e do volume de um gs em temperatura constante implicam na sua compressibilidade.Em termodinmica e mecnica dos fluidos, compressibilidade uma medida da relativa mudana de volume de um fluido ou slido como uma resposta a uma presso ou significativa alterao de tenso, onde V volume e p presso.A maioria dos livros texto, usam a notao para esta grandeza. O estabelecido acima incompleto, porque para qualquer objeto ou sistema a magnitude da compressibilidade depende fortemente se o processo adiabtico ou isotrmico. De acordo com isso define-se a compressibilidade isotrmica com a T (temperatura) constante. E a compressibilidade adiabtica como a presso constante.O inverso da compressibilidade chamado de mdulo de compressibilidade, frequentemente notado como K.Coeficiente de compressibilidade:O fator de compressibilidade mede o grau de no idealidade dos gases reais. Se o gs for perfeito ou ideal, teremos: (para 1 mole)PV/RT=1.No caso dos gases reais, temos:PV/RT = Z, com Z o coeficiente de compressibilidade diferente de 1.No correto utilizar o termo coeficiente de compressibilidade para identificar o parmetro Z acime descrito. O referido Z na realidade o fator de compressibilidade.Os escoamentos podem ser classificados quanto compressibilidade e quanto ao grau de mistura macroscpica.Um escoamento em que a densidade do fluido varia significativamente um escoamento compressvel. Se a densidade no variar significativamente ento o escoamento incompressvel.

O grau de mistura de um fluido em escoamento depende do regime de escoamento, que pode ser laminar, turbulento ou de transio.No regime laminar, as linhas de fluxo so paralelas ao escoamento, fazendo com que o fluido escoe sem que ocorra mistura. Em um duto circular, o escoamento laminar at um valor de Reynolds de aproximadamente 2100.Na transio entre os regimes laminar e turbulento, percebe-se que as linhas de fluxo se tornam onduladas, o que indica que comea a haver mistura entre uma camada e outra. Para um duto circular, esse regime ocorre para um valor de Re entre 2100 e 2300.Para valores de Re acima de 2300, tm-se regime turbulento. Nesta fase, percebe-se uma mistura entre as camadas de fluxo.

Passo 2Princpios de Hidrulica Para o Funcionamento de Braos Mecnicos:Propriedades Fsicas dos Fluidos:Fluido => substncia que se deforma continuamente quando submetida a uma tenso de cisalhamento, no importando quo pequena possa ser essa tenso.Fora de cisalhamento => componente tangencial de fora que age sobre a superfcie, dividida pela rea da superfcie, d origem tenso de cisalhamento mdia sobre a rea.Tenso de cisalhamento num ponto => valor da relao entre a fora de cisalhamento e a rea, quando a rea tende a um ponto. Constante, no importando quo pequena seja a intensidade de F, pode-se concluir que a substncia entre as duas placas um fluido.No brao mecnico cada articulao montada com dois cilindros, a fora (Newton) feita na menor proporcional sua rea, ou seja, bem pequena. Quando o fluido (gua) pressionado para o outro mbolo, ele produz uma fora (Newton) tambm proporcional a esta rea, de modo que a fora ser tanto maior quanto maior for a tal rea. Quando se pressiona o mbolo menor (do cilindro), extremamente difcil de impedir que o mbolo maior suba, pois, como j foi explicada, a fora nele muito maior. O Princpio de Pascal uma das aplicaes tecnolgicas mais interessantes na Fsica. Com ele, podemos aplicar uma fora em uma determinada rea e a fora pode ser multiplicada muitas vezes, dependendo da rea de sua aplicao.Os materiais que utilizamos para construo do brao mecnico hidrulico, conseguimos em farmcias, madeireiras e nos estabelecimentos de construo civil. Segue abaixo relacionados os materiais utilizados:Tipo de Material: |01 | Seringa 60 ml | Prolipopileno (plstico) |01 | Seringa 20 ml | Prolipopileno (plstico) |04 | Seringa 10 ml | Prolipopileno (plstico) |02 | Seringa 5 ml | Prolipopileno (plstico) |01 | Madeira | Compensada 3mm / 4mm |04 | Cantoneira | Alumnio Anodizado |03 | Guia para garra | Alumnio |03 | Pinos contra-pinos | Alumnio |06 | Parafuso passante d3 / Porca sextavada / Arruela | Ao |01 | Mangueira 6,4 x 1,6 | PVC |03 | Abraadeira tipo U | Ao |34 | Parafuso cabea redonda d3 / Porca sextavada / Arruela | Ao |01|cola para madeira.

Passo 3Trata-se de um dispositivo que pode ser feito em vidro, em metal ou em plstico sendo esta primeira forma menos usual atualmente pela dificuldade adicional em se esterilizar a seringa. Assim, encontramos mais as descartveis. Contm uma parte mvel, que seria o mbolo, a qual contribui para uma variao de volume de um determinado lquido contido nesta. Cilndrico - altamente transparente permite a visualizao ntida do fludo aspirado apresenta anel de reteno que impede o desprendimento do mbolo. Pisto - confeccionado em TPE, atxico "ltex free", em ateno s normas FDA. Escala de graduao - apresenta alto grau de preciso, traos e nmeros de inscrio claros e legveis. Encontrada em diversos tamanhos, 3ml, 5ml, 10ml, 20ml, 65ml, 130ml, 150ml, 200ml.Alguns modelos:Seringa ELS 200ml Seringa de 200ml, compatvel com bombas injetoras modelos Injektron 82 CT*, Injektron CT2*, Injektron 82 HP*, Accutron CT e Accutron CT-D, do fabricante Medtron.Seringa BLS 200ml Seringa de 200ml, compatvel com bombas injetoras modelos Injektron 82 CT*, Injektron CT2*, Injektron MRT, do fabricante Medtron e com alguns modelos de bombas injetoras de outros fabricantes.Seringa 150ml Seringa de 150ml, compatvel com alguns modelos de bombas injetoras de Hemodinmica e Radiologia Intervencionista de outros fabricantes. Seringa BLS 130ml Seringa de 130ml, compatvel com bombas injetoras modelos Injektron 82 HP*, Injektron MRT, fabricante Medtron e com alguns modelos de bombas injetoras de outros fabricantes.MODIFIED MICROLITER Seringa de deslocamento positivo para uso com lquidos, plugue de tungstnio que percorre a parte interna da agulha. A agulha essencialmente trabalha como a barreira da seringa de vidro. GASTIGHT Este tipo de seringa destinada para o uso de lquido ou gases. Possui ponta do plugue em TEFLON PTFE. Srie 7000 - Seringas MODIFIED MICROLITERTM 0.5 l a 5l.* Agulha removvel (KH) * Deslocamento positivo * No h volume morto * Conteno da amostra na agulha * Barreira e peas intercambiveis.Seringa KH (Knurled Hub) Ponta Estilo 2 Seringa KH (Knurled Hub) Ponta Estilo 3Seringas MICROLITERTM 5 l a 500l Agulha Fixa (N), removvel (RN) ou tipo luer (LT) * Econmica * Plugues e barreiras no so intercambiveis ou substituveis. Seringa N (Agulha fixa) Ponta Estilo 2 Seringa N (Agulha Fixa) Ponta Estilo 3 Seringa N (Agulha Fixa)Ponta Estilo 5 Seringa RN (Agulha Removvel)Ponta Estilo Seringa LT (Ponta Luer ) Srie 900 Seringas MICROLITERTM 5 L a 10 l *Plugues reforados * Econmica * Agulha fixa (N) ou removvel (RN) *Plugues de TEFLON PTFE * Agulha fixa (N, LTN), removvel (RN), tipo luer (LT), TEFLON luer lock (TLL) ou TEFLON luer lock com slots (TLL w/ slots) *Barreiras, plugues e plugues substituveis Seringa LT (Tipo Luer ) Seringa LTN (agulha Fixa) Ponta Estilo 2 Seringa LTN (Agulha Fixa) Ponta Estilo 3 Seringa LTN (Agulha fixa) Ponta Estilo 5Seringa LTSN (Agulha Fixa) Especificar o Estilo da PontaSeringa RN (Agulha removvel) Ponta Estilo 2 Seringa RN (Agulha Removvel) Ponta Estilo 3: Seringa TLL (TEFLON Luer Lock)sem Slots Seringa TLL com Slots Seringa TLL sem Flange,sem Slots Seringa TLL sem Flange,com Slots * Os adaptadores macho TLL so feitos de Kel-F (CTFE). No TEFLON PTFE* Para as seringas LTSN, por favor especificar as dimenses da agulha: comprimento, Dimetro e estilo da ponta. Seringas Srie 1700 GASTIGHT 10 l a 500 L* Plugues de TEFLON PTFE * Agulha fixa (N, LTN), removvel (RN), tipo luer (LT), TEFLON luer lock (TLL) * Barreiras, plugues e plugues substituveis Seringa LT (Ponta Luer) Seringa LTN (Agulha Fixa) Ponta Estilo 2 Seringa LTSN (Agulha Fixa) Especificar o Estilo da Ponta Seringa LTN (Agulha Fixa)Ponta Estilo 3 Seringa LTN (Agulha Fixa) Ponta Estilo 5 Seringa N (Agulha Fixa) Ponta Estilo 2 Seringa SN (Agulha Fixa) Especificar o Estilo da Ponta Seringa N (Agulha Fixa) Ponta Estilo 3 Seringa N (Agulha )Ponta Estilo 5 Seringa RN (Agulha Removvel)Ponta Estilo 2 Seringa RN (Agulha removvel) Ponta Estilo 3 Seringa TLL (TEFLON Luer Lock)sem Slots Seringa TLL com Slots * Para seringas LTSN e SN , por favor especificar as dimenses da agulha: comprimento, dimetro e estilo de ponta.* Seringa TLL, o plugue vem com parada.

Passo 4Para a compreenso sobre quais mangueiras, tubos, poderiam ser utilizados, foi feito um pequeno experimento utilizando mangueira de borracha para simplificar um sistema de transmisso de movimento fluido-mecnico. Onde foi constatado que esta mangueira est apta para o tal uso, sem perder nenhuma de suas caractersticas. Porem, observamos que, dependendo do fluido o material em contato pode ser danificado, pela composio qumica.Os tubos e tubulaes so um dos materiais mais utilizados em construo civil e tambm na rea industrial, como os modelos de metais ferrosos, no ferrosos, rgidos e de plstico. Tubulaes e tubos so ferramentas empregadas com o intuito de canalizar fluxos de materiais lquidos e gasosos, como vapores de gua, leo, petrleo, gua pura, diesel, fluidos e substncias qumicas. Em determinados equipamentos, estes produtos so acoplados para o escoamento de determinado tipo e substncia, seja corrosiva ou no. Nesse caso, a necessidade de se trabalhar com produtos de metais no corrosivos enorme, garantindo a segurana do processo de produo e uma vida til maior ao material. Entre as marcas brasileiras mais conhecidas de tubulaes de PVC est a Tigre, uma das empresas mais respeitadas e bem conceituadas do ramo. Assim como ela, vrias empresas e fbricas buscam o aperfeioamento em seus produtos, uma forma de fazer com que as construes sejam projetadas com o mximo de normas e rigor no padro de qualidade.Vale ressaltar que o mercado disponibiliza tubos com uma infinidade de dimetros, criando diversos modelos para as mais diferentes finalidades. Dessa forma, cabe ao profissional, engenheiro ou projetista, definir o tipo de material que ser utilizado em determinado trabalho. Muitas fbricas que produzem material para o setor de indstrias faz mais de setenta tipos de tubulaes. Esse o caso da empresa Thomas Global, que fornece cerca de setenta e quatro tipos diferentes de tubos e tubulaes de ao, de metal, estiradas sobre mandril, com emenda, sem emenda, entre outros modelos.Tubos de ao so essenciais em alguns projetos de construo. Entre os dispositivos mais usados na indstria se encontra o tubo de ao. Ao contrrio dos metais, os tubos de ao no so facilmente corrodos, mesmo quando expostos gua de forma contnua, o que os tornam adequados para trabalhos submarinos, como no caso de plataformas de petrleo, entre outros. A melhor parte que estes so reciclveis e podem ser usados muitas vezes em diversos tamanhos e formas.H muitas unidades de fabricao de ao e fornecedores que oferecem at mesmo tubos de ao personalizados para atender s necessidades especiais dos usurios. Produtos de ao inoxidvel so fabricados para muitas finalidades. Das linhas de tubulao de gua potvel at placas, corrimes e painis, esses tipos de suprimentos de ao so aproveitados em vrias aplicaes em nosso dia-a-dia. So tambm empregados em obras de andaimes e para assegurar a estabilidade das estruturas. A grande versatilidade em aplicaes estruturais fez dos tubos de ao uma mercadoria popular em toda parte. Alm das muitas aplicaes estruturais, os produtos tubulares se aplicam na drenagem e nas linhas de gua potvel, bem como na indstria de petrleo e gs, entre outros. Os tubos de ao de carbono so bem conhecidos pela sua durabilidade e resistncia corroso e so usados em vrias indstrias. Disponveis em vrios tamanhos e especificaes. Estes materiais so oferecidos em vrios graus e especificaes.Modelos de encanamentos utilizados nas indstrias. J os modelos em PVC revolucionaram os sistemas de encanamento moderno. O PVC pode ser utilizado para a tubagem de drenagem de guas residuais, ou de ventilao, mas no adequado para o abastecimento de gua, caso em que, o tubo de cobre mais vulgarmente utilizado.O PVC (cloreto de polivinil) um composto concebido para ter resistncia e durabilidade. resistente aos materiais corrosivos encontrados em produtos de limpeza e produtos qumicos domsticos. Ele resiste ao vazamento e no conduz eletricidade. Por estas razes, a escolha comum para o encanamento moderno e para a substituio do encanamento antigo. Ao montar encanamentos de PVC, no se esquea de usar culos de proteo e uma mscara. Use uma ferramenta de rebarba ou a ponta da serra para remover quaisquer arestas, especialmente a partir do interior do tubo. Marque exatamente onde os tubos sero unidos, uma vez que voc dever aplicar o cimento e ter que agir rapidamente, antes que o produto seque.As mangueiras so classificadas pelo dimetro e pelo comprimento, alm de capacidade presso de gua que suportam. Elas podem ser fixadas em um local permanente, ou podem ser portteis e conectados a um caminho, trailer ou carreta. As mais simples, incluindo as empregadas em jardinagem, so encontradas em estabelecimentos comerciais especializados e so bastante fceis de operar. Outros modelos, como as industriais e as aquelas adequadas para uso em situaes de incndio, requerem outra forma de fabricao, uma vez que esses produtos devem ter maior capacidade de vazo de lquidos e precisam suportar calor extremo, alta presso e at mesmo o estiramento. Alm disso, as industriais so mais pesadas, devido ao material de construo e por muitas vezes terem outros acessrios acoplados, como vlvulas e bicos para direcionar o jato de gua.As automticas, por exemplo, so construdas para descarga esttica. Elas no precisam de uma fonte de energia externa para funcionar. Os modelos automticos utilizam um mecanismo de retrao controlada, que 80% mais lento do que o de outras padronizadas. Montagens diferentes esto disponveis para uma variedade de ambientes industriais, juntamente com os tipos automticos projetados especificamente para determinados tipos de aplicaes. Antes de comprar um uma mangueira automtica, preciso pesquisar preos e tambm os melhores fornecedores e depois de comprar este produto, essencial tambm ler com ateno o manual para esclarecer quaisquer dvidas em relao ao manuseio do material, alm de conhecer melhor suas caractersticas, vantagens e benefcios oferecidos.As retrteis oferecem a vantagem de serem auto suficientes na recuperao automtica, o que no requer fonte de energia externa para funcionar. Devido a isso, elas podem ser usadas em praticamente qualquer ambiente, incluindo locais ao ar livre e remotos. As retrteis so fabricadas com uma grande especificidade, a fim de torn-las ideais para aplicaes especiais. As de alumnio so mais leves e compactas; j as de ao inox so mais resistentes corroso e por isso podem ser empregadas em ambientes industriais que so expostos a produtos qumicos. fato tambm que as de ao inoxidvel so ideais para uso nas indstrias de alimentos e nas plantas industriais qumicas, alm de ambientes de gua salgada e reas onde poluentes corrosivos contidos na atmosfera podem causar corroso nos equipamentos.ETAPA 2Passo 1As possibilidades do modelo de brao mecnico utilizado no presente trabalho resumem-se, unicamente, a abraamento e levantamento de pequenos objetos, uma vez que o prottipo tem utilizao e finalidade unicamente acadmica.Desenvolvemos um projeto utilizando seringas para entender o processo e execuo de transmisso hidrulica usando duas seringas com diferentes volumes; 10ml e 20ml. Quando nenhuma fora foi aplicada na seringa (10ml, no ser possvel levantar o corpo de prova (500g.) que est sobre a seringa (20ml). Quando foi aplicada uma fora F1 na Seringa com 10 ml, foi possvel o deslocamento do corpo de prova.

Passo 2Vistas Ortogonais do Projeto

Figura 1. Fonte: http://missoesamarte.no.sapo.pt/Principal/navespac/viking_1.htm

Figura 2. Fonte: http://missoesamarte.no.sapo.pt/Principal/navespac/viking_1.htmPasso 3Alm da Equao de Bernoulli, que veremos mais adiante, outras formulas so bastante teis nos clculos relativos s presses e s ampliaes de foras das mangueiras e das seringas do brao mecnico.

P= presso (Pa)F= fora (N) A=rea (cm)

A= rea do cilindrod= dimetroPresso no cilindro para movimento vertical do brao:Cilindro 60ml fixo no brao Dimetro = 26,65mm = 2, 665 cm

Cilindro 20ml controlado pelo operador: a fora aplicada pelo operador pode ser diferente, dependendo do peso do objeto a ser levantado .d=21,80mm = 2,18cm

Presso exercida pelo cilindro do operador e transmitida ao cilindro do brao mecnico:

Fora transmitida do cilindro do operador para o cilindro fixo no brao:

O fluido ir reduzir de volume momentaneamente enquanto passa de uma seringa maior para outra menor e vice-versa, mas o volume total de fluido trocado permanece o mesmo.Dimenso Critica por flexo:P = Carga Mxima (1 kgf.)X = Distncia entre os pinos (x2 = 189) (x3 = 230) Mfmax = Momento fletor mximoMf = P.XMomento fletor do antebrao (Detalhe 3) Mfmax3 = P. (x3)Mfmax3 = 1*230 = 230 kgf.mm Momento fletor do brao (Detalhe 2+3) Mfmax2 = P. (x2+x3)Mfmax2 = 1.(189+230) = 419 Kgf.mmTenso de ruptura:O Pinho = 100MPaO F.S. = 3Tenso admissvel = = 33,33 Mpa

Passo 4As especificaes acima deste est respondida nas suas determinadas etapas, e na concluso final do presente trabalho.ETAPA 3Passo 1O Teorema de Bernoulli descreve o comportamento de um fluido movendo-se ao longo de uma linha de corrente e traduz para os fluidos o princpio da conservao da energia. Foi exposto por Daniel Bernoulli em sua obra Hidrodinmica (1738) e expressa que num fluido ideal (sem viscosidade nem atrito) em regime de circulao por um conduto fechado, a energia que possui o fluido permanece constante ao longo de seu percurso. A energia presente em um fluido em escoamento sem troca de calor pode ser separada em trs parcelas:Energia de fluxo: a energia que um fluido contm devido presso que possui (Presso=F/A=W/V).Energia cintica: a energia devida velocidade que possua fluido (K= V2 ). Energia de posio: a energia devida altitude que um fluido possua (U=gh).Condies ideais de escoamento (conservao da energia):Figura 3 - Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/49573/Um fluido que quando em escoamento satisfaz as condies acima, chamado de fluido ideal. No caso do lquido perfeito, ou ideal, no existe viscosidade, no havendo dissipao de energia, a soma das trs componentes da energia constante.

Equao de Bernoulli:

P = Presso = massa especfica do FludoV = VelocidadeZ = Diferena de quota / Alturag = Gravidade

Linha de correnteUma linha de corrente a trajetria de um elemento de volume do fluido. O vetor velocidade ser sempre tangente linha de corrente. Figura4 Fonte: http://www.alunosonline.com.br/fisica/forca-sustentacao-um-aviao.htmlOutros Tipos de Escoamentos:

Escoamento Laminar Ocorre quando as linhas so perfeitamente definidas e estacionrias ao longo do campo. Na Figura3 abaixo mostra a transio entre o escoamento laminar e turbulento na camada limite.

Figura 5 http://www.engquimicasantossp.com.br/2013/10/numero-de-reynolds.html

Escoamento Turbulento Ocorre quando as linhas de corrente no so estacionrias. Formam-se turbilhes, ou seja, as partculas descrevem trajetrias irregulares, com movimento aleatrio, produzindo uma transferncia de quantidade de movimento entre regies de massa lquida. Este escoamento comum na gua, onde a viscosidade e relativamente baixa.

Figura 6 Fonte: http://www.engquimicasantossp.com.br/2013/10/numero-de-reynolds.html

Daniel Bernoulli, mediante consideraes de energia aplicada ao escoamento de fluidos, conseguiu estabelecer a equao fundamental da Hidrodinmica. Uma relao entre presso, velocidade e a altura em postos de uma linha de corrente.A equao de Bernoulli relaciona variao de presso, variao de altura e variao de velocidade em um fluido incompressvel num escoamento estacionrio. Ela obtida como uma consequncia da conservao da energia.

Figura 7 Fonte: http://egsantana/fluidos/dinamica/magnus/magnus.htmSimbolicamente, podemos escrever a equao de Bernoulli como:Supondo fluido ideal e um fluxo Q= Ax / t = Av constante, podemos escrever ainda que:Q1 = Q2 A1 v1 = A2 v2Ou seja, se a rea for aumenta, a velocidade diminui e vice-versa.

Onde: p= presso ao longo da linha de corrente;= densidade do Fluido; h= altura na direo da gravidade desde uma cota de referncia; v= velocidade do fluido na seo considerada.AplicabilidadeEscoamento livreOcorre quando todas as sees transversais de um lquido estiver em contato com a atmosfera. Esta situao se verifica em rios, crregos entre outros. Este escoamento se necessariamente pela ao da gravidade. Tambm conhecido como escoamento em superfcie livre.

Figura 8 Fonte: http://egsantana/fluidos/dinamica/magnus/magnus.htm

Tubo de VenturiO tubo de Venturi permite determinar o mdulo da velocidade de escoamento de um lquido no interior de uma tubulao.No segmento com estrangulamento, o mdulo da velocidade do lquido aumenta e a presso diminui. Por isso, as alturas das colunas de mercrio nos ramos do tubo em U so diferentes.

Figura 9 Fonte: http://egsantana/fluidos/dinamica/magnus/magnus.htm

Considerando a tubulao na horizontal, a equao de Bernoulli permite escrever:

Em que P1 e P2 so as presses do lquido, respectivamente, no segmento normal e no segmento com estrangulamento.Por outro lado, a equao da continuidade fornece:

Substituindo V2, dado por esta expresso, naquela que d P, que obtivemos da equao de Bernoulli, resulta:

e desta, finalmente:

Tubo PitotO tubo Pitot formado por dois condutos, um dentro do outro, ligados pelos ramos de um tubo em U com mercrio. Esse dispositivo permite determinar, num referencial em que ele est em repouso, o mdulo da velocidade de escoamento de um gs. Alternando, permite determinar o mdulo da velocidade de um objeto que se move atravs de um gs num referencial em que est em repouso.O tubo Pitot largamente empregado para determinar os mdulos das velocidades dos avies e os mdulos das velocidades de escoamento dos gases no interior de tubulaes.

Figura 10 Fonte: http://egsantana/fluidos/dinamica/magnus/magnus.htm

Vamos considerar o caso em que o tubo Pitot est em repouso no referencial considerado e o ar, com densidade AR, em movimento com velocidade de mdulo V. O ar no interior do conduto em que se encontra o ponto A (estagnado) e na regio em torno do ponto B, mantm a velocidade de mdulo V. Com a diferena de altura entre os pontos A e B desprezvel, a equao de Bernoulli fica:

Em que M representa a densidade do mercrio.Essas duas expresses fornecem, para o mdulo da velocidade de escoamento do ar:

Assim, medindo h, a diferena nas alturas das colunas de mercrio nos ramos do tubo em U, pode-se determinar o mdulo da velocidade de escoamento do ar.A expresso acima mostra que o procedimento de medida da velocidade de escoamento de um gs com o tubo Pitot independente da presso atmosfrica.

Passo 2O Enunciado do Princpio de Pascal diz: O Acrscimo de presso produzido num lquido em equilbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do lquido. Dentro desse princpio pode-se explicar o funcionamento das mquinas hidrulicas.Uma das aplicaes deste princpio a prensa hidrulica, um dispositivo com dois vasos comunicantes, que possui dois mbolos de diferentes reas sobre a superfcie do lquido. Conforme figura abaixo.

Figura 11 Fonte:http://www.brasilescola.com/principio-de-pascal.htm

Este o esquema de um elevador hidrulico. A prensa um mecanismo eficaz de aumento da fora aplicada. Para isso basta construir um dispositivo com rea maior do que a rea na qual se vai aplicar a fora. Fazendo isso podemos levantar o carro. O mesmo vale para o sistema de freio hidrulico dos automveis.Assim como a presso transmitida uniformemente para todo o fludo temos que:p1= F1/A1 e p2= F2/A2 assim, F1/A1 = F2/A22

Seja um lquido confinado num recipiente como o da figura abaixo, com aberturas de reas SA e SB, sendo SA < SB, vedadas pelos mbolos A e B de massas desprezveis. Uma fora FA aplicada sobre o mbolo A produz uma presso FA/SA sobre o lquido. De acordo com o princpio de Pascal, a presso aplicada ser transmitida integralmente para todo o volume lquido, s paredes do recipiente e ao mbolo B. Portanto, a presso transmitida ao mbolo B, FB/FB, dever ser igual a FA/SA. Como SB > SA, isso implica em que FB > FB. A transmisso pelo fluido da fora aplicada, com sua consequente amplificao ou reduo.

Figura 12 Fonte: www.profanderson.net/files/fisicanoyoutube/fluidos/principio_de_pascal.php

Passo 3O fluido ir reduzir de volume momentaneamente enquanto passa de uma seringa maior para outra menor e vice-versa, mas o volume total de fluido trocado permanece o mesmo.Dimenso Critica por flexo:P = Carga Mxima (1 kgf.)X = Distncia entre os pinos (x2 = 189) (x3 = 230) Mfmax = Momento fletor mximo Mf = P.XMomento fletor do antebrao (Detalhe 3) Mfmax3 = P. (x3)Mfmax3 = 1*230 = 230 kgf.mm Momento fletor do brao (Detalhe 2+3) Mfmax2 = P. (x2+x3)Mfmax2 = 1.(189+230) = 419 Kgf.mmTenso de ruptura:O Pinho = 100MPaO F.S. = 3Tenso admissvel = = 33,33 Mpa

ETAPA 4Passo1Mordentes de poliuretano so a melhor opo para o revestimento das garras das alavancas, em razo do preo e da resistncia oferecida para este tipo de mecanismo, usado unicamente para fins acadmicos. Figura 13 - Fonte: SERC Home School Resources

Figura 14 - Fonte: SERC Home School Resources

CONCLUSO

O brao mecnico hidrulico consegue movimentar objetos na vertical, aplicando uma fora na seringa com dimetro menor, assim transmitindo a fora atravs do fluido, para a seringa de dimetro maior para que o movimento se complete. O presente relatrio contempla todas as etapas e passos solicitados na Atividade Prtica Supervisionada da disciplina de Mecnica dos Fludos, cumprindo o objetivo final, que a construo e a anlise dos resultados do desempenho do brao mecnico, e o desafio principal da ATPS, que o entrosamento do grupo a fim de projetar e gerenciar o desenvolvimento do prottipo.

BIBLIOGRAFIA

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