Acessórios DT-MF001


DT-MF001.01

Calibrador de Peso Morto

Este equipamento permite calibrar um manômetro de Bourdon por meio da aplicação de pressões pré-fixadas. Ele consiste em um pistão que corre dentro de um cilindro e é conectado a um manômetro de pressão. Uma placa de suporte no topo do pistão permite acoplar vários pesos ao sistema, gerando valores de pressão pré-fixados. O manômetro de pressão é equipado com uma escala transparente que permite ver os componentes mecânicos internos.  

Programa didático

  1. Princípios de operação de um manômetro de tubo de Bourdon.
  2. Calibração de um manômetro de tubo de Bourdon.
  3. Erros de calibração.

DT-MF001.02

Pressão Hidrostática

Este módulo permite determinar o empuxo hidrostático gerado por um fluido sobre uma superfície submersa. Ele consiste de uma caixa de acrílico contendo uma unidade de formato toroidal montada no braço de uma balança.

Quando o quadrante é submerso em água, a força exercida pela água na face retangular do quadrante acarreta um momento com relação ao ponto de apoio da balança, causando uma variação na inclinação do braço.

Alguns contrapesos podem ser posicionados na extremidade do braço, de modo a mantê-lo em posição horizontal. O valor do empuxo hidrostático pode ser determinado a partir dos pesos aplicados. Uma escala graduada desenhada no quadrante permite determinar o empuxo hidrostático da água quando o nível da água varia dentro dele. 

Programa didático

  1. Determinar o centro da pressão hidrostática em uma superfície completa ou parcialmente submersa e compará-lo com a posição teórica.
  2. Determinar o empuxo hidrostático sobre uma superfície plana completa ou parcialmente submersa, e compará-lo com a posição teórica.

DT-MF001.03

Fluxo sobre Vertedouros

Este módulo permite avaliar as características do fluxo sobre vertedouros de diferentes formatos. Ele consiste de 4 elementos de vertedouro que podem ser colocados na extremidade do canal aberto da bancada hidráulica. A água é alimentada no canal por um dispensador, reduzindo a turbulência do líquido e assegurar um fluxo mais regular. A medida do nível no interior do canal é feita por um medidor de profundidade que fica na superfície livre da água. Os vertedouros usados são acoplados ao suporte montado na extremidade do canal por meio de parafusos.

Programa didático

  1. Demonstração de características de fluxo sobre vertedouros com abertura retangular.
  2. Demonstração de características de fluxo sobre vertedouros com abertura em V.
  3. Cálculo do coeficiente de descarga.

DT-MF001.04

Estabilidade de um Corpo Flutuante

Este módulo consiste em um tanque de plástico retangular flutuante cujo centro de gravidade pode ser variado ao mover os dois pesos ao longo de uma haste horizontal e uma vertical.

Desse modo, é possível passar de uma situação de equilíbrio estável para uma de equilíbrio instável, e determinar a posição do metacentro. Um fio de prumo suspenso pelo mastro indica a inclinação do tanque em um escala graduada. O módulo pode ficar flutuando no tanque volumétrico da bancada hidráulica ou em um contêiner de dimensões apropriadas. 

Programa didático

  1. Determinação do centro de gravidade do tanque.
  2. Determinação da altura metacêntrica e, portanto, da posição do metacentro para a estabilidade do tanque.
  3. Variação da altura metacêntrica com o ângulo de inclinação.

DT-MF001.05

Demonstração do Teorema de Bernoulli 

Este equipamento permite estudar o teorema de Bernoulli por meio do uso de um tubo de Venturi clássico, equipado com 6 pontos de tomada de pressão estática e de um tubo de Pitot para medida da pressão dinâmica ao longo do eixo. Os pontos de tomada de pressão e o tubo de Pitot são conectados com um manômetro de pressão diferencial de 7 tubos. A vazão de água é controlada por duas válvulas instaladas na entrada e na saída do medidor de Venturi.

Programa didático:

  1. Demonstração do teorema de Bernoulli e de suas limitações.
  2. Medidas diretas da distribuição da pressão estática e dinâmica ao longo do tubo de Venturi.
  3. Determinação do coeficiente de descarga do tubo de Venturi.

DT-MF001.06

Impacto de Jato

Este aparato permite medir a força exercida por um jato sobre um objeto estacionário. Ele consiste de um recipiente transparente cilíndrico, dentro do qual o jato d’água gerado por um bico atinge um objeto apoiado em uma haste vertical. A força exercida pelo jato d’água provoca uma elevação da haste de suporte, que pode ser contrabalançada acoplando pesos, até que ele retorne à posição inicial.

Desse modo, é possível determinar a força exercida pelo jato d’água sobre o objeto estacionário. São fornecidos três alvos: um alvo plano, um cone de 45° e um alvo hemisférico. 

Programa didático

  1. Medida da força exercida por um jato d’água sobre diferentes alvos, e comparação com os resultados previstos.

DT-MF001.07

Fluxo Através de Orifícios

O equipamento é composto de um tanque graduado com nível constante, em cuja base podem ser instalados dois orifícios de descarga de diferentes diâmetros.

O nível no interior do tanque pode ser variado ajustando a altura do transborde. Um dispositivo permite rastrear a trajetória do jato usando algumas hastes colocadas sobre a superfície livre do jato. 

DT-MF001.08

Fluxo Através de Orifício de Fundo

O módulo consiste de um tanque cilíndrico com um orifício acoplado na base, que permite o estudo do fluxo de saída. 

A água alimentada pela bancada hidráulica entra pelo topo, através de um sistema que elimina a turbulência no interior, ao passo que uma boca de transborde mantém o nível constante. 

Sob o tanque, um dispositivo permite posicionar um tubo Pitot sob o jato, de diferentes maneiras. Uma lâmina graduada acoplada a esse tubo de Pitot é colocada sob o jato para medir o diâmetro do jato de saída e o diâmetro da veia restringida, de modo que o coeficiente de contração pode ser calculado. 

As alturas de elevação estática e dinâmica ao longo do orifício são exibidos nos tubos de manômetro instalados na lateral. Além do orifício padrão, são fornecidos cinco orifícios adicionais.

Programa didático

  1. Determinação do coeficiente de contração e do coeficiente de velocidade.
  2. Cálculo do coeficiente de descarga.

DT-MF001.09

Perda de Energia em Tubulações

Este equipamento permite medir a perda de altura de um líquido que flui por uma tubulação circular. Consiste em um tubo de teste, orientado verticalmente, que pode ser alimentado diretamente pela bancada hidráulica, ou por um tanque interno com nível constante.

A vazão pode ser ajustada por uma válvula na linha de descarga do tubo. A perda de altura entre dois pontos de prova no tubo de teste é medida por um manômetro de mercúrio para altas vazões, por e um manômetro de água para pequenas vazões. A água descarregada do tanque de saída retorna ao tanque da bancada hidráulica.  

Programa didático

  1. Determinação do fator de atrito nos regimes de fluxo laminar e turbulento.

DT-MF001.10

Canal de Fluxo

Este módulo permite estudar as características de um fluxo em um canal aberto. O canal é alimentado por água vinda da bancada hidráulica por meio de um tanque de decantação que reduz a turbulência no líquido.

O canal, feito de material acrílico transparente, é alto e estreito, e incorpora vertedouros de altura ajustável na entrada e na saída, de modo a controlar o nível de líquido no interior. Este equipamento também é equipado com um sistema de injeção de corante, que permite uma melhor visualização do fluxo pelos diferentes modelos hidrodinâmicos disponíveis na parte central do canal. A água vinda do canal de fluxo é descarregada na bancada hidráulica e retorna ao tanque desta bancada para ser reciclada. 

Programa didático

  1. Demonstração dos princípios básicos do fluxo em canal aberto.
  2. Visualização dos parâmetros de fluxo sobre ou ao redor de corpos imersos de diferentes tamanhos e formatos.

DT-MF001.11

Demonstração da Lei de Osborne Reynolds

Este equipamento reproduz o experimento de Osborne Reynolds referente à natureza do fluxo laminar e turbulento. A água vinda da bancada hidráulica adentra um tanque e é descarregada a partir do fundo por meio de um tubo que passa por algumas bolas de gude, para reduzir sua turbulência.

A vazão através do tubo pode ser ajustada graças a uma válvula colocada na saída, e pode ser medida usando um tanque volumétrico da bancada hidráulica. Assim, a velocidade da água pode ser determinada, e o número de Reynolds pode ser calculado. O equipamento usa um sistema de injeção de corante para facilitar a observação das condições do fluxo no interior do tubo transparente. 

Programa didático

  1. Reprodução dos experimentos realizados por Osborne Reynolds referentes às condições de fluxo de um fluido.
  2. Observação de fluxo laminar, transicional e turbulento, e determinação do perfil de velocidades.

DT-MF001.12

Métodos de Medida de Fluxo

Este equipamento permite realizar medidas de vazão usando um medidor de Venturi, um orifício calibrado e um rotâmetro de área variável conectados em série.

Uma válvula de controle de fluxo permite variar a vazão ao longo do circuito. Cada elemento é equipado com dois pontos de tomada de pressão conectados a um manômetro diferencial de seis tubos. 

Programa didático

  1. Comparação direta de medidas de fluxo realizadas com um medidor de Venturi, um rotâmetro de área variável e uma placa de orifícios.
  2. Calibração de cada rotâmetro usando o tanque volumétrico da bancada hidráulica.
  3. Comparação de quedas de pressão ao longo de cada instrumento.

DT-MF001.13

Sistema de Estudo em Perda de Energia em Curvas e Conexões

Este equipamento permite calcular as perdas de carga em elementos de um circuito hidráulico como curvas, estreitamentos e alargamentos súbitos, válvulas de controle, etc.

Programa didático

  1. Medida das perdas de carga nos diferentes elementos, variando a vazão e calculando os respectivos coeficientes.
  2. Comparação das perdas de carga em cada elemento.

DT-MF001.14

Vórtice Livre e Forçado

Este equipamento foi projetado para o estudo das características de vórtices livres e forçados no interior de um cilindro de material acrílico.

O vórtice livre é gerado por água que descarrega através de um orifício intercambiável disponível na base do cilindro, e o perfil resultante é medido com uma série de hastes graduadas colocadas a uma distância conhecida do centro do tanque.

O vórtice forçado é induzido por uma lâmina ou pá na base do cilindro, que é rotacionada por dois jatos de água. A velocidade em qualquer ponto nos vórtices livres ou forçados pode ser medida com 3 tubos de Pitot colocados a distâncias diferentes do centro.  

Programa didático

  1. Compreensão da diferença entre vórtice livre e forçado.
  2. Determinação do perfil de superfície de um vórtice forçado.
  3. Determinação do perfil de superfície de um vórtice livre.

DT-MF001.15

Aríete Hidráulico

Este equipamento permite estudar o efeito de um aríete hidráulico no interior de tubulações; isso ocorre quando um fluxo de água é repentinamente levado ao repouso no interior de tubos. Este fenômeno é usado para bombear água de um tanque inferior para um superior.

O equipamento inclui dois tanques a diferentes alturas, conectados por um longo tubo no qual é montado o aríete hidráulico. Essa bomba consiste em uma válvula de impulso e de uma válvula antirretorno. Um recipiente de ar acima da câmara da válvula acalma as flutuações cíclicas devido à bomba de aríete.

O tanque inferior é alimentado pela bancada hidráulica, ao passo que a água passa do tanque superior de volta à bancada hidráulica. São fornecidos alguns pesos, de modo a que possam ser aplicados às válvulas de impulso para variar a pressão de fechamento, e, assim, as características operacionais.

 Programa didático

  1. Estabelecimentos de características de fluxo/pressão e determinação do rendimento do aríete hidráulico.

DT-MF001.16

Demonstração de Turbina Pelton

O equipamento consiste em uma turbina Pelton em miniatura com válvula de lança e montada sobre rolamentos. A potência produzida pela turbina pode ser medida por meio de um dinamômetro.

O fundo da turbina é aberto, para deixar a água fluir para o interior da bancada hidráulica. A face frontal da turbina é transparente, permitindo uma fácil observação do comportamento do jato d’água sobre as pás. A pressão na entrada do bico pode ser lida em um manômetro.

 Programa didático

  1. Determinação das características operacionais de uma turbina Pelton com várias velocidades de seu rotor.

DT-MF001.17

Bombas em Série e Paralelo

A introdução de uma segunda bomba na bancada de hidráulica possibilita o estudo de duas bombas em configuração em série e em paralelo. 

O módulo consiste de uma bomba de velocidade fixa equipada com protetor de motor e dois manômetros de pressão. A bancada hidráulica é equipada com um conjunto de tubos e válvulas já arranjados para a conexão da segunda bomba. 

Programa didático

  1. Traçado da curva H(Q) de uma bomba centrífuga.
  2. Conexão em série de duas bombas com as mesmas características.
  3. Conexão em paralelo de duas bombas com as mesmas características.

DT-MF001.18

Características de Bomba Centrífuga

A introdução de uma segunda bomba na bancada de hidráulica possibilita o estudo de duas bombas em configuração em série e em paralelo.

O módulo consiste de uma bomba equipada com dois manômetros de pressão e um inversor. Isso permite variar o número de rotações e medir a potência absorvida.

Programa didático

  1. Traçado da curva H(Q) para uma bomba centrífuga.
  2. Traçado das curvas de altura de elevação, potência, velocidade e rendimento em função da vazão.

  3. Conexão em série de duas bombas com as mesmas características.

  4. Conexão em série de duas bombas.

  5. Conexão em paralelo de duas bombas.


DT-MF019

Demonstração de Cavitação

A unidade contém um tubo de Venturi feito de material acrílico transparente. Quando o fluxo de água aumenta, a pressão na garganta é reduzida conforme a equação de Bernoulli, até que a pressão de vapor do líquido seja atingida. Nessas condições, são criadas pequenas bolhas de vapor, que colapsam violentamente, gerando o fenômeno denominado cavitação.

A unidade é equipada com dois manômetros de pressão e um manômetro de vácuo, para medir a pressão antes e depois da garganta do tubo de Venturi. Para ajustar a vazão e a pressão há duas válvulas, na entrada e na saída do tubo de Venturi.

Programa didático

  1. Observação do fenômeno de cavitação em um líquido.
  2. Comparação da pressão teórica e da efetiva em condições de cavitação.
  3. Demonstração de como a cavitação é reduzida pelo aumento da pressão estática em um líquido.

DT-MF001.20

Perdas de Carga em Tubulação

Este módulo é usado para estudar perdas de carga por atrito através de tubos de diferentes diâmetros, válvulas e dispositivos de medida de vazão (tubo de Venturi, placa de orifício e tubo de Pitot).

O tubo a ser testado pode ser selecionado por meio de um sistema de válvulas sem ser desconectado. A medida das perdas de energia é feita com um manômetro de pressão diferencial e um manômetro de pressão de mercúrio.

Programa didático

  1. Demonstrar a relação entre perdas de carga e velocidade do fluido.
  2. Determinar a perda de carga de um fluxo através de tubulações de diferentes diâmetros, acessórios e dispositivos de medida.
  3. Determinar a relação entre coeficientes de atrito e o número de Reynolds para fluxo através de uma tubulação rugosa.
  4. Demonstrar a aplicação de diferentes sistemas para medida da vazão e da velocidade de fluxo.