Experimento - medidor venture

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CALIBRAÇÃO DO MEDIDOR VENTURI
3ª EXPERIÊNCIA













SUMÁRIO





1.0 INTRODUÇÃO 3
2.0 OBJETIVOS 3
3.0 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 4
4.0 MATERIAIS E MÉTODOS 8
5.0 RESULTADOS 10
6.0 ANÁLISE DOS RESULTADOS 12
7.0 CONCLUSÕES 14
8.0 BIBLIOGRAFIA 14


















1.0 - INTRODUÇÃO

O tubo de Venturi é um aparelho criado porGiovanni Battista Venturi para medir a velocidade do escoamento e a vazão de um líquido incompressível através da variação da pressão durante a passagem deste líquido por um tubo de seção mais larga e depois por outro de seção mais estreita. Este efeito é explicado pelo princípio de Bernoulli e no princípio da continuidade da massa. Se o fluxo de um fluido é constante, mas sua área de escoamentodiminui então necessariamente, sua velocidade aumenta. Para o teorema a conservação da energia se a energia cinética aumenta, a energia determinada pelo valor da pressão diminui.
O experimento implica conhecer como se calibra um medidor Venturi e após sua calibração fazer a leitura e os cálculos descritos abaixo nesse relatório teve orientação do professor Engº Walszon e o apoio do técnicolaboratorista Ricardo.

2.0 - OBJETIVOS

Os objetivos específicos do experimento foram:

A) Determinação da diferença de pressão no manômetro diferencial de tubo em U para diversas vazões;

B) Determinação da vazão pelo método direto - volumétrico;

C) Cálculo do coeficiente de descarga (cd);

D) Elaboração de gráfico da variação do coeficiente de descarga em função do número de Reynolds; eE) Elaboração de gráfico da variação da vazão em função da diferença de níveis R entre os meniscos de mercúrio.


3.0 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

O Medidor Venturi é um dispositivo usado para medir vazão em tubos. É constituído de uma peça com as seguintes características:
a. Seção a montante com o mesmo diâmetro do tubo onde será instalado;
b. Seção cônica convergente;
c. Gargantacilíndrica com diâmetro inferior à entrada do medidor;
d. Seção cônica divergente, com diâmetro final igual ao diâmetro do tubo.
Na entrada do medidor e na garganta, existem conexões que permitem a ligação de um manômetro diferencial, que fornece as pressões existentes entre a entrada e a garganta.
No medidor Venturi, o fluido é acelerado pela passagem através do cone convergente, e posteriormentedesacelerado no cone divergente. Nessa desaceleração, grande parte da energia cinética adquirida com o aumento da velocidade, é re-convertida em energia de pressão.
A grande vantagem do medidor Venturi está na alta recuperação de energia, que é da ordem de 90%, diferentemente de outros medidores, tal como o medidor de orifício.
Na Figura-01 pode ser visto desenho esquemático do medidor Venturi.Figura-01: medidor Venturi
Na medida de vazões utilizando o medidor Venturi, lança-se mão da equação do medidor Venturi, definida como:

(1)
Onde:
= vazão (m3/s)
= coeficiente de velocidade
= área da garganta (m2)
= aceleração da gravidade (m/s2)
= diferença de altura da coluna manométrica (m)
= densidade do líquido manométrico
= densidade do fluido em escoamento= diâmetro da garganta (m)
= diâmetro da seção de entrada do Venturi (m)

A dedução da fórmula (1) é decorrência da equação de Bernoulli, onde é obtida a velocidade teórica na garganta. Multiplicando a velocidade teórica pelo coeficiente de velocidade , obtém-se a velocidade real, e essa multiplicada pela área real da garganta, determina-se a vazão real. Aplicando a equação deBernoulli no medidor da Figura-01:

(2)

Agrupando os termos contendo velocidade à esquerda:

(3)

Considerando e as velocidades médias nas seções 1 e 2, e aplicando a equação da continuidade, obtém-se:

(4)

Elevando ambos os termos ao quadrado e dividindo por :

(5)

A equação (4) é válida tanto para velocidades reais como para velocidades teóricas....
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