Estudo experimental da relação entre os números de

Apresentação em tema: "Estudo experimental da relação entre os números de"— Transcrição da apresentação:

1 Estudo experimental da relação entre os números de
Transmissão de Calor Ensaio Laboratorial Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl

2 O trabalho laboratorial é obrigatório
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl O trabalho laboratorial é obrigatório A nota mínima exigida é de 8,0 valores O peso na ponderação com nota de exame é de 20% Prazo de entrega do relatório : 5 dias úteis Grupos de 3 ou 4 alunos

3 Local : Pavilhão de Mecânica I Cave (ou r/c) perto do EA5
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Data : 14 a 18 de Novembro 11h00 às 19h00 (duração : cerca de 1h00) Local : Pavilhão de Mecânica I Cave (ou r/c) perto do EA5 Entrada pela Torre ou por Mecânica I Descer as escadas junto ao EA5 Porta à esquerda ao fundo das escadas

4 Objectivo : determinar experimentalmente a relação entre
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Objectivo : determinar experimentalmente a relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl para escoamentos turbulentos no interior de um tubo comparar a relação obtida com outras disponíveis na literatura para o caso estudado

5 Instalação experimental
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Instalação experimental Unidade da P.A. Hilton Ltd.

6 Escoamento no interior de um tubo
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Escoamento no interior de um tubo Re > 104 Dittus-Boelter Nu = 0,0225 Re 0,8 Pr 1/3 [1+(Di / L) 0,7] ( /w) 0,14

7 Escoamento no interior de um tubo
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Escoamento no interior de um tubo Re > 104 Dittus-Boelter Nu = 0,0225 Re 0,8 Pr 1/3 Dois ensaios distintos (mas muito semelhantes) : um a Pr constante (permite determinar ) um a Re constante (permite determinar ) O conjunto dos dois permite determinar a constante

8 Como obter aqueles parâmetros ?
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Como obter aqueles parâmetros ? A partir de regressões lineares de ln Re ln Pr os vossos valores, evidentemente ln Nu e da comparação de Nu com (Re C2 Pr C3 )

9  é necessário medir as temperaturas de entrada
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Balanço térmico à água quente Balanço térmico à água fria  é necessário medir as temperaturas de entrada e de saída, assim como os caudais Cálculo da potência térmica cedida pela água quente para a parede do permutador  é necessário medir as temperaturas do tubo nos dois extremos do permutador (atenção às propriedades da água e sua variação com T )

10 T entrada da água quente
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl T entrada da água quente T saída da água fria T extremo do tubo (entrada da água quente) (termopares tipo K) Visor e comutador Regulação do aquecimento da água T saída da água quente T entrada da água fria T extremo do tubo (saída da água quente) Regulação e leitura do caudal de água fria Regulação e leitura do caudal de água quente

11 ESTUDAR GUIA DO ENSAIO ! VER GUIA DO ENSAIO !
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Procedimento : ESTUDAR GUIA DO ENSAIO ! VER GUIA DO ENSAIO ! Não ir para o ensaio sem saber bem o que tem que ser feito, o que se poderá (deverá) esperar, como realizar os cálculos, e como interpretar depois os resultados !

12 Aspectos operacionais (e não só) :
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) : fazer uma folha de cálculo antes de ir para o ensaio ir preparado (como já foi dito !) levar máquina de calcular de preferência, levar um PC portátil com a folha de cálculo levar uma tabela com as propriedades da água em função da temperatura ou colocar no PC as funções dadas no Guia para o cálculo das propriedades

13  é necessário tempo para a unidade estabilizar
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: as medições são feitas em regime estacionário  é necessário tempo para a unidade estabilizar Pede-se bom senso e sensibilidade de engenheiro nesta situação Nem esperar demasiado tempo (impossível terminar o trabalho em 1h00, além de que pode haver flutuações no caudal e temperatura da água da rede), ... … nem fazer tudo “a correr” (afastando-se claramente da situação estacionária) O ÓPTIMO É INIMIGO DO BOM !

14 Aspectos operacionais (e não só) - continuação:
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: dos dois ensaios, cada grupo só fará um (sou eu que decido qual), mas analisará os resultados dos dois ensaios (eu forneço os dados para o ensaio não realizado)

15  é necessário T da água quente constante
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: Ensaio a número de Prandtl constante Pr só depende das propriedades  é necessário T da água quente constante Variar a potência de aquecimento da água (e se necessário, o caudal de água fria) de modo a manter T quando se varia o caudal de água quente (ver sugestões no Guia)

16 (ver sugestões no Guia)
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: Ensaio a número de Reynolds constante Re depende do caudal e das propriedades  é necessário calcular os diferentes caudais da água quente para cada temperatura média tendo em conta os diferentes valores de  e de  (ver sugestões no Guia)

17 se diminuir o caudal de água quente e pretendermos
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Aspectos operacionais (e não só) - continuação: Pensem antes de agir ! por exemplo: se diminuir o caudal de água quente e pretendermos manter a temperatura média, a temperatura da água quente à entrada deve manter-se, aumentar ou diminuir ? se diminuir o caudal e a temperatura média da água quente, o Re diminui na mesma proporção que a diminuição do caudal, diminuirá mais, ou diminuirá menos ?

18 Be sure brain is in gear before engaging mouth
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Be sure brain is in gear before engaging mouth

19 Be sure brain is in gear before engaging into action
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Be sure brain is in gear before engaging into action

20 Ver as indicações no Guia !
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Relatório (prazo de entrega do relatório : 5 dias úteis) Ver as indicações no Guia ! Estrutura : Capa Resumo 1 - Introdução 2 - Objectivos 3 - Instalação e Método Experimental 4 - Apresentação dos Resultados 5 - Discussão dos Resultados 6 - Conclusões e Recomendações 7 - Referências

21 Relatório O mais importante é, obviamente, o conteúdo !
Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl Relatório O mais importante é, obviamente, o conteúdo ! Mas a forma também é importante ! Algumas recomendações (não exaustivas) relativas à forma : escrever todo o relatório no mesmo tempo verbal escrever todo o relatório com o mesmo sujeito verbal apresentar os dados, os resultados intermédios, e os resultados finais sob a forma de tabelas (de preferências em tabelas separadas) cuidado com os algarismos significativos ! ! ! as variáveis escrevem-se em itálico (excepto Re, Pr, Nu, …) numerar as equações (se escreverem muitas) referenciar todos os elementos do texto não-vossos (figuras, etc) e distinguir Referências (o que foi referido) e Bibliografia (o que foi consultado mas não explicitamente referido)

22 Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl
Dúvidas ?

23 Estudo experimental da relação entre os números de Nusselt, Reynolds, e Prandtl
Bom trabalho !