Mecânica dos Fluidos


DT-MF001

Bancada de Hidráulica Volumétrica

A bancada hidráulica representa uma unidade de serviço para uma ampla variedade de acessórios complementares que permitem executar vários experimentos em mecânica dos fluidos.

A parte superior da unidade consiste de uma bancada de trabalho equipada com um canal aberto, acima do qual são colocados os acessórios, e de dois tanques que permitem executar algumas medidas volumétricas da vazão usando um indicador de nível. O fundo do tanque volumétrico é equipado com uma válvula de modo a drenar a água no tanque de abastecimento.

A água é levada ao topo da bancada por uma bomba centrífuga, ao passo que a vazão é ajustada por meio de uma válvula de controle e medida com um rotâmetro de área variável. Esse rotâmetro permite comparar a vazão lida no instrumento com a vazão medida através dos dois tanques volumétricos.

Veja os acessórios>

DT-MF002

Bancada para Ensaio e Testes de Bombas Centrífugas em Série e Paralelo

Esta unidade foi projetada para estudo das principais equações relacionando potência, altura de elevação, número de rpm e vazão de uma bomba centrífuga, e para mostrar as vantagens de operar em série e em paralelo.

Ao contrário do modelo DT-MF003, este modelo possui apenas uma bomba de velocidade variável.

Programa didático

  1. Desempenho da bomba em função dos seguintes parâmetros:
    •  altura de elevação
    • potência absorvida pelo motor
    • numero de revoluções
  2. Operação em série, em paralelo e com apenas uma bomba.

DT-MF003

Bancada para Ensaio e Testes de Bombas Centrífugas
em Série e Paralelo

Sistema para estudos do funcionamento de bombas centrífugas em série e paralelo e das equações fundamentais da relação da potencia, altura útil, RPM e vazão de uma bomba centrífuga e para demonstrar as vantagens do uso em serie e em paralelo.

Programa didático

  1. Altura útil.
  2. Potência absorvida pelo motor.
  3. RPM.
  4. Operação em série/ paralelo e com apenas uma bomba.

DT-MF004

Bancada para Ensaio e Testes de Bombas Centrífugas em Série e Paralelo

Testa as operações de uma bomba centrífuga em um circuito hidráulico.

Programa didático

  1. Altura útil.
  2. Potência absorvida pelo motor.
  3. Velocidade.
  4. Realizar a medição de torque do motor e calcular a eficiência do sistema.

DT-MF005

Bancada para Testes de Bomba Centrífuga

Testa as operações de uma bomba centrífuga em um circuito hidráulico.

Programa didático

Analisar o desempenho da bomba de acordo com os seguintes parâmetros: 

  1. Curvas características.
  2. Potência absorvida pelo motor.
  3. RPM.
  4. Fluxo.
  5. Realizar a medição de torque do motor e calcular a eficiência do sistema.

DT-MF006

Bancada para Ensaio e Testes de Bombas 
Centrífugas  em Série e Paralelo

Esta unidade fio projetada para estudo das principais equações relacionando potência, altura de elevação, número de rpm e vazão de uma bomba centrífuga.

Programa didático

  1. Altura de elevação.
  2. Potência absorvida pelo motor.
  3. Número de revoluções.

DT-MF008

Banco Experimental com Depósito de Sedimentação

Permite estudar as características hidráulicas e a eficiência de decantação de um tanque de sedimentação.

Programa didático

  1. Visualização das características hidráulicas por meio de um contraste de tinta.
  2. Comparação das características hidráulicas teóricas e reais.
  3. Efeito da vazão e da posição de um anteparo transversal sobre a sedimentação.
  4. Determinação da eficiência da sedimentação.

DT-MF010

Canal Hidrodinâmico

Este equipamento consiste em um canal de fluxo aberto, com seção retangular disponível nos comprimentos de 2,5 m e 5 m, feito de acrílico transparente. O canal é montado sobre uma estrutura rígida e pode ser inclinado. O tanque de entrada é projetado para assegurar um fluxo uniforme. 

O nível no interior da seção de trabalho do canal é controlado por um vertedouro colocado na extremidade de descarga. São fornecidos muitos objetos que podem ser fixados à base do canal, para um melhor estudo da mecânica dos fluidos. 

Uma escala longitudinal na parte superior do canal permite posicionar os medidores de profundidade e os tubos estáticos de Pitot em diferentes pontos ao longo do canal, para medir a velocidade. 

O canal foi projetado para ser usado com a bancada hidráulica que fornece o fluxo de água bombeada, a válvula de controle de fluxo e um tanque volumétrico para medida de vazão.

Programa didático

  1. Estudo de fluxo em canal.
  2. Estudo de fluxo em um canal inclinado.
  3. Determinação da altura de uma superfície livre em relação à taxa de inclinação.
  4. Estudo do fluxo sobre os elementos imersos no canal.

 

 

 Modelos fornecidos

  1. Tubo de Venturi.
  2. Vertedouro triangular.
  3. Vertedouro curto.
  4. Vertedouro largo.
  5. Vertedouro ajustável.
  6. 2 medidores de nível Vernier. 

Modelos opcionais disponíveis

  1. Tubo de Pitot e manômetro de pressão.
  2. Acessório de aqueduto, uma borda quadrada e outra arredondada.
  3. Divisores de fluxo de diferentes formatos
  4. Salto de ski.
  5. Sifão.
  6. Porta radial.
  7. Gerador de ondas e praia absorvedora de ondas.
  8. Fundo falso.
  9. Seção de leito artificialmente rugosa com comprimento de 2,5 m.
  10. Conjunto de vertedouros (triangular, Cipoletti, Bazin).
  11. Vertedouro de crista larga.
  12. Dispositivo de Parshall.

DT-MF011

Planta Piloto para o Estudo de 
Perdas de Pressão em Sistemas Hidráulicos

Analisa a perda de carga em componentes de redes hidráulicas.

Programa didático

  1. Determinar as quedas de pressão em tubulações de diferentes diâmetros.
  2. Determinar as quedas de pressão em curvas e cotovelos.
  3. Determinar as quedas de pressão em expansões ou restrições nas tubulações.
  4. Medir a vazão com orifício calibrado e calcular o coeficiente de descarga.
  5. Medir a vazão com tubo Venturi e calcular o coeficiente de descarga.
  6. Verificar o fluxo laminar, de transição e turbulento pelo marcador.
  7. Verificar o teorema de Bernoulli.

DT-MF016

Túnel de Vento Subsônico para Estudos e Ensaios

Trata-se de uma unidade móvel, que pode ser usada tanto em uma aula quanto em trabalho de laboratório. É equipada com uma bancada, painel de controle incluindo cone de entrada, uma seção experimental transparente, cone de saída e tela; unidade de movimento manual, trilho de ar com carrinho, e disjuntor AC. 

Programa didático

  1. Calibração de velocidade da corrente de ar em túnel de vento usando sonda estática de Pitot.
  2. Demonstrador da equação de Bernoulli.
  3. Demonstrador de jato livre/Fluxo em dobras.
  4. Demonstrador de camada limite.
  5. Demonstrador de força de empuxo/arraste.

DT-MF019

Canal Hidráulico para Ensaios Abertos e Fechados

Este equipamento é projetado para investigar aplicações analíticas da mecânica dos fluidos a situações em que os fluidos podem ser tratados como meios contínuos. 

As leis particulares envolvem conservação de massa, continuidade, energia e momento. A aplicação dessas leis pode ser simplificada para descrever quantitativamente o comportamento do fluido.

Esta unidade é móvel e autônoma. 

O operador pode controlar todas as variáveis de fluxo, incluindo ajuste motorizado de inclinação, comporta de descarga móvel, comporta de controle ajustável, vazão ajustável.

Programa didático

  1. Este canal hidráulico pode ser usado para estudar muitos fenômenos de fluxo em canal aberto, incluindo:
  2. Operação de eclusa (usando o acessório de comporta).
  3. Efeito da inclinação positiva ou negativa sobre o desenvolvimento da velocidade crítica de fluxo.
  4. Os parâmetros envolvidos na formação de um “salto hidráulico” em um canal reto.

DT-MF020

Sistema de Estudo em Hidrostática

Este equipamento consiste em vários aparatos para a realização de experimentos sobre hidrostática e as propriedades dos fluidos. 

Programa didático

  1. Verificação da lei de Arquimedes.
  2. Dinâmica de um corpo flutuante.
  3. Operação de um manômetro de Bourdon.
  4. Medida de viscosidade.
  5. Função e uso de um hidrômetro.
  6. Capilaridade.
  7. Operação de um barômetro.
  8. Manometria – princípios e aplicações.
  9. Densidade e peso específico.
  10. Pressão hidrostática sobre uma superfície plana.
  11. Calibração de peso morto de manômetro.
  12. Demonstração de empuxo ascendente de um líquido (lei de Pscal).

Juntamente com o Sistema Hidráulico de Água:

  1. Determinação da posição do centro de pressão.
  2. Efeito do fluxo sobre a altura de elevação estática.
  3. Determinação da altura metacêntrica.
  4. Estudo de potencial, pressão e energia elástica.
  5. Medida de nível de fluido por manômetro pontual de Vernier.

DT-MF031

Planta Piloto de Perdas de Presssão

O equipamento consiste em um circuito hidráulico incluindo bomba e rotâmetro, com possibilidade de conexão a vários componentes hidráulicos, onde as quedas de pressão podem ser medidas. 

A versão automatizada inclui um controlador PID para controle automático da vazão da água que percorre o circuito. 

Programa didático

  1. Determinação de quedas de pressão em tubulações de diferentes diâmetros.
  2. Determinação de quedas de pressão em dobras e cotovelos.
  3. Determinação de quedas de pressão em alargamentos e restrições de tubulação.
  4. Medida da vazão com orifício calibrado e determinação do coeficiente de descarga.
  5. Medida da vazão com tubo de Venturi e determinação do coeficiente de descarga.
  6. Verificação de fluxos laminares, turbulentos e de transição por meio de rastreador.
  7. Verificação do teorema de Bernoulli.

DT-MF032

Bancada Hidrostática

Bancada para estudo das propriedades dos fluidos em condições estáticas, possibilitando a compreensão dos princípios fundamentais da hidrostática.

Programa didático

  1. Densidade, gravidade específica e viscosidade.
  2. Capilaridade.
  3. Princípio dos vasos comunicantes.
  4. Medida de nível de líquido.
  5. Relação entre pressão e profundidade do líquido.
  6. Determinação do centro de pressão (com o opcional DT-MF001.02).
  7. Uso de um barômetro.
  8. Medida de pressão usando manômetro de tubo em U.
  9. Calibração de manômetro de Bourdon (com o opcional DT-MF001.01).
  10. Princípio de Arquimedes.
  11. Altura metacêntrica (com o opcional DT-MF001.04).

 


DT-MF033

Treinador de Medida de Pressão

O treinador contém 2 manômetros de tubo e 2 analógicos, para demonstração de métodos de medida de pressão. 

Pressões de teste (pressão e vácuo) na faixa de mbar são geradas com a seringa fornecida. Os manômetros podem ser combinados usando mangueiras de conexão. 

Um manômetro de Bourdon adicional pode ser calibrado com um testador de peso morto. 

Programa didático

  1. Familiarização com diferentes métodos de medida de pressão. 
  2. Funcionamento de um manômetro de tubo de Bourdon.
  3. Medida de pressão com manômetros de tubo em U e de Bourdon.
  4. Calibração de um manômetro de tubo de Bourdon.

DT-MF034

Treinador de Golpe de Aríete

Este treinador fornece uma introdução prática às forças destrutivas que ocorrem em bombas quando a vazão varia abruptamente, por várias razões. A teoria e a mecânica de cálculos de golpe de aríete em linhas de descarga de bombas avançaram rapidamente, mas os aspectos práticos sobre esse assunto ainda são confusos para muitos estudantes de engenharia. 

Programa didático

  1. Agitação em tubulações.
  2. Oscilações de ondas de pressão.
  3. Estudo de golpes de aríete.
  4. Determinação da velocidade do som na água.
  5. Características da variação de pressão em golpes de aríete.
  6. Características de pressão constante.

DT-MF035

Demonstrador de Hidrocinética

Esta unidade é usada para demonstrar características de fluxo laminar e turbulento, significado do número de Reynolds, fluxo ao redor de objetos, distribuição de velocidade em duto, formação de ondas de choque por aerofólio de ar, fluxo bidimensional, vórtice de Karman Street, desempenho de difusor e condições em passagens de alargamento ou contração.

DT-MF036

Unidade de Fluxo de Ar

Esta unidade de fluxo de ar é projetada para fornecer as instalações necessárias à execução de experimentos fundamentais em mecânica dos fluidos e transferência de calor. 

Com ela, os estudantes podem investigar as características de ventiladores e, com os módulos opcionais de transferência de calor, investigar as características da troca de calor líquido/líquido e ar/líquido.  

Programa didático

  1. Esta unidade de ar serve como unidade básica para várias montagens experimentais, tais como:
  2. Estabelecer a razão vazão volumétrica/pressão estática para o ventilador.
  3. Determinar a pressão de corte para o ventilador.
  4. Determinar o perfil de velocidades no interior do duto, tanto upstream quanto downstream em relação à seção média removível. 
  5. Conduzir experimentos de transferência de calor líquido/ar:
  6. para lacunas de tubo de cobre.
  7. para lacunas de tubo de cobre ranhurado.
  8. para ar umidificado, para determinar o ponto de orvalho, formação de gelo e outros fenômenos de transferência de calor.
  9. Executar análise de balanço térmico usando as vazões e as temperaturas de entrada/saída das correntes de líquido e de ar.

Equipamentos opcionais

  • Trocador de Calor de Tubo Simples
  • Ref. DT-MT011.10A
  • Trocador de Calor de Tubo Ranhurado
  • Ref. DT-MT011.10B
  • Trocador de Calor de Serpentina de Expansão
  • Ref. DT-MT011.20
  • Ventilador Axial e Seção Redutora de calor de serpentina de expansão
  • Ref. DT-MT011.50

DT-MF037

Demonstrador de Canal de Transporte de Sedimentos

Esta unidade investiga sedimentos suspensos em uma corrente móvel e o movimento de carga do leito. A corrente de movimento pode ser controlada dentro de uma ampla faixa para simular correntes rápidas ou rios de movimento lento, demonstrando os vários tamanhos e densidades de depósitos parciais. A inclinação é ajustável de 0 a 10%.

Programa didático

  1. Mecânica do transporte de sedimentos.
  2. Padrões formados.
  3. Visualização de fluxo.
  4. Histerese de forma de leito.
  5. Fluxo em leito suave.
  6. Leito de areia móvel.
  7. Observação de padrões granulares.
  8. Fluxo em leito de cascalho.
  9. Aquisição de dados e avaliação numérica.

DT-MF038

Tanque de Água Subterrânea

Esta unidade proporciona um meio de investigar modelos tridimensionais simples de fluxo de água usando areia como meio. 

Um manômetro multitubo é usado pra exibir o perfil e realizar medidas de nível em locais apropriados.

As demonstrações do tanque fornecem aos estudantes experimentos práticos sobre drenagem de terra, risco de enchentes, poços e drenagem de lagos e açudes.

Programa didático

  1. Gradiente hidráulico em água subterrânea (lei de Darcy).
  2. Cone de depressão para um poço simples, não confinado.
  3. Cone de depressão para um poço simples, confinado.
  4. Cone de depressão para dois poços.
  5. Sítio de escavação usando 2 poços para retirada de água.
  6. Drenagem de lagos.