Fenomenos dos Transportes

COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL

LABORATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Experiência no 1: Medição de Vazão Através da Integração do Perfil de Velocidades

Grupo:

Turma

Sorocaba, Maio – 2012
1. Introdução – Análise de escoamento

Os escoamentos que se encontram na maioria das situações práticas são os do tipo turbulento caracterizados por valor do número de Reynolds superior a um valor crítico que é da ordem de 4000. Isto significa que em todo ponto de escoamento a pressão e a velocidade sofrem flutuações aleatórias em torno de um valor médio. Se estas flutuações não impedem geralmente o fato de não se considerar o escoamento como “permanente” em média, elas não afetarão a maioria dos instrumentos utilizados para medida da velocidade pontual.
Nestas condições, as equações propostas para a distribuição de velocidade num tubo circular conduzem aos resultados seguintes, confirmados por numerosas observações experimentais:

a) um perfil de velocidade proposto é dado pela equação 1.1.

onde: R = raio do duto cilíndrico;
N = índice do escoamento  N = f(Rey)
Rey = número de Reynolds = parâmetro adimensional que relaciona as forças de inércia e viscosidade de um escoamento;

b) a razão entre a velocidade média do escoamento e a velocidade máxima do mesmo está na faixa:

A correspondência entre N e Reymédio (determinado pela velocidade média do escoamento) é dada pela tabela 1.1.

Tab. 1.1: correspondência entre os valores de Reyméd e N
Reyméd
4,0.103
2,3.104
1,1.105
1,1.106
2,0.106
3,2.106
N
6,0
6,6
7,0
8,8
10,0
10,0

2. Tubo de Pitot

Dada que a equação de energia para um fluído incompressível, não viscoso e em escoamento contínuo e permanente é expressa pela equação de Bernoulli ao longo de uma linha de corrente:

onde: P = pressão estática  = massa específica g = aceleração gravitacional z = cota medida na vertical V = velocidade pontual

Na figura 1.1 tem-se um tubo de