FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIA

RANGEL LIMA

RELATÓRIO DE EXPERIMENTOS BOMBA HIDRAULICA

FEIRA DE SANTANA2014

RANGEL LIMA

RELATÓRIO DE EXPERIMENTOS BOMBA HIDRAULICA

Trabalho apresentado à disciplina de Sistema de Hidráulicos, do curso de Engenharia Civil da Faculdade de Tecnologia e Ciência, como requisito parcial para avaliação da referida disciplina.Orientador: Prof. Hilário Neto

FEIRA DE SANTANA

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2014

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.........................................................................................42. OBJETIVO................................................................................................53. DESENVOLVIMENTO DOS PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS.......63.1. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO....63.2. EXPERIMENTO 1.................................................................................63.2.1. Procedimento...............................................................................73.2.2. Funcionamento............................................................................83.3. EXPERIMENTO 2...............................................................................173.3.1. Procedimento.............................................................................183.3.2. Funcionamento do circuito........................................................183.4. EXPERIMENTO 3...............................................................................243.4.1. Procedimento.............................................................................253.4.2. Funcionamento..........................................................................274. CONCLUSÃO.........................................................................................45Referências................................................................................................46

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1. INTRODUÇÃO

Este relatório tem a finalidade apresentar os resultados de experimentos realizadosdurante as

aulas da disciplina da Sistemas Hidráulicos, no Laboratório de hidráulica da Faculdade do

Ciência e Tecnologia (FTC). Trata de conceitos relacionados aossistemas de fluidos

especificamente para sistemas hidráulicos.Estes experimentos visam estabelecer a aplicação

prática dos conceitos básicos de sistemas fluidodinâmicos, proporcionando ao grupo de

estudo a análise de informações levantadas e calculadas.

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2. OBJETIVO

No experimento estudado visa-se primeiramente analisar a possibilidade de montagem

sugerida dos sistemas hidráulicos em uma bancada hidráulica para realização de sete leituras.

Inicialmente será realizado o levantamento de potência, vazões entre outras.Para cada

experimento será feito uma nova análise dos componentes da bancada para que seja montado

ou modificado mantendo a orientação de funcionamento.

Entretanto, o principal objetivo é proporcionar ao grupo a proximidade de situações

práticas em sistemas hidráulicos de forma que sejam aplicados os conceitos fluidodinâmicos

na solução de situações de que impeçam o funcionamentodos circuitos propostos nos

experimentos.

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3. DESENVOLVIMENTO DOS PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

1.1. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO

02 – Motor Bomba;

01 – Registro de ajuste e pressão do sistema;

01 – Registro isolador;

01 – Registro controlador de vazão;

01 – Registro de sequência;

01 – Registro direcional 2 vias, 2 posições e centro aberto

01 – Reservatório

02 – Manômetros de capacidade 2 kgf/cm²

02 – Rotâmetro ( 1 - variando de 1500 a 15000 l/h; 2- variando de 1000 a 10000 l/h)

02 – Vacuômetro com variação de 0 – 30 m

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Figura 1 – Circuito da parte experimental 1.

Figura 2 – Tabela de registro dos dados coletados.

Nº Tabela: Associações de Bombas em ParaleloManômetroKgf/cm²Vacuômetro mmhg AlturaManométrica

Vazão l/h Potência WM1 M2 V1 V2 Q1 Q2 P1 P201020304050607

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1.1. EXPERIMENTO 1 – CIRCUITO EM PARALELO

Foi utilizado neste experimento uma unidade de bombeamento hidráulica, uma válvula

direcional, dois manômetros,uma chave elétrica de comando, uma válvula isoladora.

Dado o circuito da figura 1 preencher os dados da tabela Figura2seguindo as instruções

do experimento. Para os parâmetros que exigem medições, realizamos ao menos 7 leituras,

para cada tipo de procedimento (em série, paralelo e misto) preenchendo os valores

solicitados na tabela da figura 2 referente aos seguintes itens:

Potência da Bomba

Leitura do Manômetro

Leitura do Vacuômetro

Vazão

Altura manométrica

Perda de carga.

1.1.1. Funcionamento

O circuito apresentado da Figura 1 funciona da seguinte forma:

Quando o circuito é energizado, e um dos motores é acionado o fluido passa pelos

rotâmetro 1 e 2 em paralelo, percebe-se que , a vazão presente no rotâmetro 3 e a soma das

vazões do rotâmetro 1 e 2, são grandezas diretamente proporcionais à potencia. O circuito foi

devidamente regulado para funcionar em paralelo. O fator de leitura de dados se da em função

da potencia, os dados anotados para esse circuito foi:

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Nº Tabela: Associações de Bombas em Paralelo (BOMBBA 1 E 2)Manômetro Kgf/cm²Vacuômetrommhg Altura Manométrica

Vazão l/h Potência WM1 M2 V1 V2 H1 H2 Q1 Q2 P1 P201 0,25 0,26 90 120 2.51 2.53 1200 2100 24.7

02 0,28 0,29 111 125 2.83 2.84 2300 2400 26.703 0,30 0,30 180 150 3.06 3.04 3000 2600 2804 0,35 0,31 220 200 3.57 3.56 3300 3100 31.605 0,40 0,35 250 220 4.08 4.07 3700 3300 34.106 0,42 0,40 295 260 4.29 4.09 3900 3900 39.1 37.507 0,45 0,42 320 510 4.61 4.31 4200 4300 40.8 40.6

OBS: para encontrar a Altura Manométrica devemos calcular:

Altura geométrica= Cota em relação ao ponto de referencia

Neste caso adota-se ua referencia que passa no centro d tubulação, onde Ag= 0

Altura piezométrica= Pressão expressa em metros de coluna d água

Altura dinâmica= Velocidade x Velocidade 2 x aceleração da gravidade

H.manometrica = Ag+Ap+Ad

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3.2.2. Gráficos

2.51 2.83 3.06 3.57 4.08 4.29 4.610

50010001500200025003000350040004500

Associações de Bombas em Paralelo ( BOMBA 1)

Vazão Al. Manom

2.53 2.84 3.04 3.56 4.07 4.09 4.310

500100015002000250030003500400045005000

Associações de Bombas em Paralelo ( BOMBA 2)

Vazão Al. Manom

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1.2. EXPERIMENTO 2 - CIRCUITO EM SÉRIE

Foi utilizado neste experimento uma unidade de bombeamento hidráulica, uma válvula

direcional, dois manômetros,uma chave elétrica de comando, uma válvula isoladora.

Dado o circuito da figura 1 mostrado anteriormente, preencher os dados da tabela Figura

2 também mostrada, seguindo as instruções do experimento. Para os parâmetros que exigem

medições, realizamos ao menos 7 leituras, para cada tipo de procedimento (em série, paralelo

e misto) referente aos seguintes itens:

Potência da Bomba

Leitura do Manômetro

Leitura do Vacuômetro

Vazão

Altura manométrica

Perda de carga.

3.3.1 Funcionamento

O circuito apresentado da Figura 1 funciona da seguinte forma:

Acionada a primeira bomba, o circuito passa agora a funcionar em serie. A principio foi

feita algumas manobras com os registros, para provocar o deslocamento do fluido em uma

situação de seguimento em série.

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Nº Tabela: Associações de Bombas em Série (BOMBA 1 e 2)Manômetro Kgf/cm²Vacuômetro mmhg AlturaManométricam

Vazão l/h Potência WM1 M2 V1 V2 H1 H2 Q1 Q2 P1 P201 0.21 0.20 0 0 0 0 0 0 0 002 0.32 0.32 190 220 3.25 3.25 2900 3100 30.6 32.9

03 0.40 0.41 250 325 4.07 4.09 3600 4000 36.5 39.504 0.43 0.50 300 400 4.40 5.13 4100 4700 39.8 45.505 0.50 0.55 350 450 5.12 5.66 4500 5100 43.7 49.206 0.57 0.61 440 520 5.85 6.28 5000 5500 48.7 53.107 0.60 0.69 450 600 6.16 7.11 5100 5900 50.1 57.1

OBS: para encontrar a Altura Manométrica devemos calcular:

Altura geométrica= Cota em relação ao ponto de referencia

Neste caso adota-se ua referencia que passa no centro d tubulação, onde Ag= 0

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Altura piezométrica= Pressão expressa em metros de coluna d água

Altura dinâmica= Velocidade x Velocidade 2 x aceleração da gravidade

H.manometrica = Ag+Ap+Ad

3.3.2 Gráfico

2.51 2.83 3.06 3.57 4.08 4.29 4.610

50010001500200025003000350040004500

Associações de Bombas em Série ( BOMBA 1)

altura manometrica Vazão

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2.53 2.84 3.04 3.56 4.07 4.09 4.310

500100015002000250030003500400045005000

Associações de Bombas em Série (BOMBA 2)

altura manometrica Vazão

4. CONCLUSÃO

Conclui-se com estes experimentos que a aplicação prática dos conceitos fluidodinâmicos são de grande importância para a formação dos alunos, devido ao grande valor agregado no processo de aprendizagem. Porém, como foi amplamente verificado e apresentado nas conclusões preliminares de cada experimento, a bancada hidráulica necessita de correções na disposição e na montagem dos componentes. Haja vista que, as dificuldades encontradas prejudicam o andamento dos experimentos, acarretando atrasos a todos os grupos durante os experimentos. A quantidade de componentes disponibilizada para montagem dos circuitos é muito limitada, algo que impossibilitou a montagem de alguns experimentos conforme circuito sugerido. A forma utilizada para medição dos tempos de deslocamento dos cilindros utilizados nas montagens, deixou dúvidas quanto à sua forma e precisão, isto pôde ser verificado quando os cálculos para os experimentos 1 e 2 que determinaram a vazão do circuito com base nos conceitos fluidodinâmicos não foram confirmados no real. Além disso, o cálculo da propagação dos erros para as variáveis calculadas demonstrou que os valores apresentam valores muito discrepantes. Desta forma, há a necessidade de correções tanto dos problemas verificados na bancada quanto no procedimento de medição dos tempos de deslocamento. Estas modificações sugeridas poderão proporcionar a otimização do tempo para realização dos experimentos e a confirmação dos conceitos fluidodinâmicos apresentados pela disciplina em resultados reais.

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REFERÊNCIAS

Fialho, Arivelto Bustamante.- Automação Hidráulica- Projetos, Dimensionamento e Análise de Circuitos Editora Érica LTDA. São Paulo.2009.

Filho, ToginhoD. O., Andrello, A.C., Catálogo de Experimentos do Laboratório Integrado de Física Geral Departamento de Física,Universidade Estadual de Londrina, Março de 2009.<http://www.uel.br/cce/fisica/docentes/dari/d3_material10_6ce2c61b.pdf>. Acesso em 28 de abril de 2011 às 20:58.

Laboratório de Fluídos e Fenômenos de Transporte da Faculdade UCL. Cálculo da Aceleração da Gravidade Serra. 2011.<http://www.ucl.br/info.cfm?Codinfo=619>.Acesso em 30 de abrilde 2011 às 14:05.

Santana, Everton G. Erros nas Medidas. 2011<http:// www.fisica.ufs.br/CorpoDocente/egsantana/unidades/medidas/ medidas.htm>.Acesso em 30 de abril de 2011 às 15:30.

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