Aula Prática Fenômenos de Transporte

Aula Prática Fenômenos de Transporte

Disciplina: Fenômenos de Transporte
Clique aqui e veja orientações e exemplos de roteiro de aula prática.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Unidade: 1
Aula (White Label)/Seção (KLS): Estática dos fluidos/ Seção 2
ATIVIDADE PRÁTICA 1
Atividade proposta:
Nesta prática você irá determinar a velocidade de escoamento e a viscosidade de fluidos através da análise
do deslocamento de esferas metálicas com diferentes diâmetros, quando imersas em fluidos com
viscosidades distintas. Com o auxílio do viscosímetro de Stokes irá obter os tempos de queda livre das
esferas nos fluidos e, com isso, encontrar a viscosidade dinâmica dos fluidos de forma experimental,
podendo realizar uma comparação com os valores teóricos.
Objetivos:
Determinar a viscosidade de diferentes fluidos
Diferenciar a viscosidade dinâmica e a viscosidade cinemática
Compreender a relação entre a velocidade de escoamento e as propriedades dos fluidos
Compreender a lei de Stokes através da aplicação do viscosímetro na determinação da viscosidade do fluido
Procedimentos para a realização da atividade:
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter acesso a
internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de laboratórios nas
áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos
equipamentos físicos da ALGETEC.
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos, buscar a aba Labs
Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de Mecânica
DETERMINANDO A VISCOSIDADE –
Diâmetro
da Esfera
Velocidade
Média
(m/s)
10 mm
8 mm
6 mm
5 mm
Fluido: Água
Velocidade
Corrigida
(m/s)
Viscosidade
Dinâmica
Viscosidade
Cinemática
Erro Relativo
Percentual
Vcorr = [1+ 2,4 x (r/R)] xV
Erro Relativo =
valor experimental – valor real
valor real x 100
Checklist:
– Acessar o Algetec
– Acessar o experimento da aula prática
– Ler o Sumário Teórico_Determinação da Viscosidade de Fluidos
– Fazer os experimentos de deslocamento com as esferas metálicas nos três fluidos – Anotar todos
os dados e tirar prints das telas dos resultados..
Resultado: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) contendo as tabelas com os resultados
obtidos no experimento, os prints de tela com a sequência do experimento e as respostas as seguintes
perguntas:
1) Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma experimental com o
valor da viscosidade cinemática real. Os valores encontrados podem ser utilizados para
representar a viscosidade cinemática da água? Justifique.
2) Quais são as principais fontes de erros para este experimento?
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Determinação da Viscosidade de Fluidos.
ALGETEC. Sumário Teórico: Determinação da Viscosidade de Fluidos.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
Unidade: 1 Aula (White Label)/Seção (KLS): Cinemática dos
Fluidos/Seção 3
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter acesso a
internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de laboratórios nas
áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos
equipamentos físicos da ALGETEC.
ATIVIDADE PRÁTICA 2
Atividade proposta:
Através do Experimento de Reynolds você irá verificar o comportamento de um fluido (água) em uma
tubulação. Deverá identificar os três tipos de escoamentos: laminar, transição e turbulento e a sua relação
com o número adimensional de Reynolds.
Objetivos:
– Determinar a vazão em uma tubulação.
– Identificar as características dos tipos de escoamento: laminar, transição e turbulento.
-Relacionar o comportamento do fluido com o número de Reynolds.
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos, buscar a aba Labs
Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de Mecânica dos Fluidos e por fim
acessar a prática Experimento de Reynolds.
2) Quanto a segurança no laboratório de engenharia, esta prática requer o uso de sapatos fechados e
cabelos presos.
3) VERIFICANDO O POSICIONAMENTO DAS VÁLVULAS: você deverá verificar a posição das
válvulas de acordo com a tabela abaixo. As alterações necessárias devem ser feitas com a bancada
desligada. Mude o posicionamento das válvulas se necessário clicando com o botão esquerdo do
mouse sobre elas.
CONDIÇÕES DAS VÁLVULAS
Válvula 1a Aberta
Válvula 1b Aberta
vula 2a Fechada
Válvula ula 2b Aberta
Válvulala 2c Parcialmente aberta
Válvula 3 Aberta
Válvula 4 Aberta
Válvula 5 Aberta
Válvula 6 Aberta
Válvula 7 Aberta
Válvula 8 Aberta
Válvula 9 Aberta
Válvulala 10 Aberta
Válvula ula 11 Aberta
Válvula I Aberta
Válvula II Aberta
Válvula 12 Aberta
Válvula 13 Aberta
Válvula 14 Fechada
Válvula 15 Fechada
CONTROLE
DE VAZÃО
CONTROLE
DE VAZAо
ㅁ
00:00:00:00
460
455
450
445
440
ALOETEC
435
433
460455
450
445
440
435
430
vur
440
450
445
440
435
430
7) OBSERVANDO O REGIME DE ESCOAMENTO: Abra a válvula 15 para que o fluido com
corante comece a escoar. Quando observar o fluxo através da pipeta, abra a válvula 14,
controlando a vazão com mesma porcentagem escolhida no passo anterior.
É necessário esperar o fluxo se estabilizar para começar a medição.
Checklist:
– Acessar o Algetec
– Acessar o experimento da aula prática
– Ler o Sumário Teórico_Experimento de Reynolds
– Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas.
– Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) com os prints de tela com a sequência do
experimento e as respostas as seguintes perguntas:
1) A partir dos dados obtidos no laboratório, determine a vazão do sistema.
2) Qual o regime de escoamento observado no experimento?
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Experimento de Reynolds.
ALGETEC. Sumário Teórico: Experimento de Reynolds.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3
Unidade: 2
Aula (White Label)/Seção (KLS): Perda de Carga em um Escoamento Interno/ Seção
3
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter acesso a
internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de laboratórios nas
áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos
equipamentos físicos da ALGETEC.
ATIVIDADE PRÁTICA 3
Atividade proposta:
Este experimento realizado na bancada didática de mecânica dos fluidos permite verificar o
comportamento do escoamento da água em tubulações de diferentes diâmetros e materiais, medindo a
perda de carga em cada caso. Você deverá variar a vazão do escoamento e verificar sua influência no
sistema, realizando a leitura da diferença de pressão entre os pontos de medição (perda de carga) utilizando
o manômetro em U. Os dados de perda de carga obtidos experimentalmente serão comparados com os
resultados teóricos calculados utilizando diagrama de MOODY.
Objetivos:
– Identificar a relação de dependência entre a perda de carga e a vazão;
– Determinar o número de Reynolds para cada caso estudado;
– Compreender como o material utilizado na fabricação dos condutos influencia na queda de pressão de
um fluido em movimento.
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos, buscar a aba
Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de Mecânica dos Fluidos e por
fim acessar a prática Perda de Carga Distribuída.
2) POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS BOMBAS
POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS LINHAS
Algelec
1000
-500
Checklist:
– Acessar o Algetec
– Acessar a prática
– Ler o Sumário Teórico_Perda de Carga Distribuída
– Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas
– Variar a vazão e ler o manômetro U
– Anotar todos os dados
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) contendo:
1) O cálculo da perda de carga utilizando o DIAGRAMA DE MOODY (teórico)
2) O cálculo do desvio relativo em relação às perdas de carga obtidas teoricamente e a lida no
manômetro U no experimento.
3) Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A discrepância foi grande entre os
valores teóricos e experimentais? Para os cálculos, considere que a distância entre os pontos de
tomada de pressão é de um metro em qualquer uma das linhas.
4) Qual a influência do diâmetro da tubulação, do material e da vazão na perda de carga distribuída?
plote os valores de Vazão x Perda de Carga utilizando um software gráfico para realizar esta
análise.
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Perda de Carga Distribuída.
ALGETEC. Sumário Teórico: Perda de Carga Distribuída
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4
Unidade: 3
Aula (White Label)/Seção (KLS): Introdução à Radiação e Trocadores de Calor/ Seção 3
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter acesso a
internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de laboratórios nas
áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos
equipamentos físicos da ALGETEC.
ATIVIDADE PRÁTICA 4
Atividade proposta:
O experimento a ser realizado na bancada didática para estudos em trocadores de calor permite verificar a
influência de parâmetros, como vazão e temperatura, na eficiência dos trocadores. Para isto são realizados
testes em três tipos de trocadores de calor: trocador de placas, trocador de tubos concêntricos e o trocador
de casco-tubos. Em cada trocador de calor o aluno irá realizar o experimento com os fluxos de água em
contracorrente e em correntes paralelas, medindo as temperaturas nos fluxos de água quente e água fria, na
entrada e saída do trocador de calor, além de medir as vazões dos fluxos.
Objetivos:
– Compreender o funcionamento de um trocador de calor;
– identificar qual tipo de trocador de calor possui melhor eficiência
trifásica;
– entender a influência da vazão na transferência de calor. .
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC; Em seguida clicar em cursos, buscar a aba Labs
Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de
Transferência de Calor e por fim acessar a prática Experimentos em Trocadores de Calor.
LIGANDO AS BOMBAS
5) VARIANDO A VAZÃO
Aumente a vazão da bomba dois através do potenciômetro que se encontra no painel e observe a
variação de temperatura nos indicadores. Para uma melhor compreensão, observe a variação de
temperatura para diferentes vazões.

Checklist:
– Acessar o Algetec;
– Acessar a prática;
– Ler o Sumário Teórico_Trocador de Calor;
– Realizar o experimento na Bancada Didática para Estudos em Trocadores de Calor; – Anotar todos
os dados e tirar prints das telas dos resultados.
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) com os prints de tela com a sequência do
experimento e as respostas as seguintes perguntas:
1) Quais as principais vantagens da utilização de trocadores de calor?
2) Qual tipo de trocador é mais utilizado na indústria de alimentos? Justifique.
3) Quais critérios devem ser levados em consideração ao escolher um tipo de trocador de calor?
4) Qual a influência da vazão na transferência de calor?
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Trocador de Calor.
ALGETEC. Sumário Teórico: Trocador de Calor.

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