Fluidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA


Centro de Tecnologia


Laboratório de Hidráulica


Disciplina: Mecânica dos Fluidos










EXPERIÊNCIA 03

Medidas de Pressão










Renata De Lucena










Setembro 2011


1- Introdução

A pressão p de um fluido é uma grandeza física usada para caracterização de um fluido. Qualquer corpo que estejaimerso em um fluido, sofre em uma área elementar dS, uma força elementar dF perpendicular, gerando uma pressão infinitesimal dp, de modo que podemos definir a pressão p como sendo a força exercida pelo fluido sobre o corpo, por unidade de área. Então:
[pic]
A unidade de pressão p no sistema internacional de unidades é N/m2. É designada por pascal.
Princípios de estática dos fluidosgarantem que a pressão interna a qualquer fluido é a mesma em qualquer posição. Assim sendo, tomando-se um tubo em U pode-se afirmar que um fluido submetido há um diferencial de pressão terá em qualquer ponto interno ao fluido considerado, a mesma pressão estática. Este é o princípio das medidas de pressão através de tubo em U. Veja a figura (1), que mostra uma situação comum.


Figura 1:[pic]
Figura 1: Esquema de um tubo em U, submetido a uma diferença de pressão.


A medida de pressão baseia-se, normalmente, no ponto sobre a superfície do fluido. Quanto submetido a uma diferença de pressão um dos ramos do tubo em U tende a subir (onde a pressão é mais baixa) enquanto o outro tende a cair (onde a pressão é mais alta). Como os dois pontos quaisquer, há uma mesmaprofundidade e num mesmo fluido, estão à mesma pressão e, ainda, na interface a pressão do fluido manométrico é igual à pressão do ambiente pode-se utilizar dispositivos deste tipo para medir pressões. Normalmente, toma-se um ponto na superfície do fluido manométrico no ramo de superfície mais baixa que de acordo com a nomenclatura da figura (1) e o ponto PA. Este ponto está submetido à uma pressão[pic]= [pic], desde que desprezada a coluna manométrica do fluido 1. Este erro normalmente não é significativo, uma vez que a densidade do fluido manométrico deve ser, necessariamente, bem maior do que a do fluido ambiente pois, caso contrário, pode haver a mistura de ambos. Raciocínio análogo prova que [pic]= [pic]. A partir destas armações é possível estabelecer a diferença entre as pressõesambientais [pic]e [pic]:


[pic] => [pic][pic]



2- Objetivo

Aferir um manômetro mecânico utilizando um sistema composto por um manômetro de tubo U, algumas válvulas e um insuflador, para fazermos medidas de pressão.






3- Desenvolvimento
Existem três métodos principais de medição de pressão:

3.1 - Medidores de pesos mortos
3.2 – Medidores de colunas delíquido
3.3 – Medidores à deformação de sólido.


No caso de nossa experiência utilizamos um medidor de coluna de líquido: o manômetro de Tubo U. Este tipo de manômetro é certamente o mais comum e o mais simples medidor de coluna de líquido. Ele consiste de um tubo em forma de “U” e com um líquido de densidade específica conhecida em seu interior. Por ser um medidor diferencial, adiferença de pressão entre 1 e 2 será dada por:




[pic][pic]




4- Equipamentos

No experimento de calibração do manômetro de cápsula, foi utilizada uma bancada de aferição, esquematizada na figura 6:
[pic]




Onde: V1, V2, V3, V4 são válvulas;

MA: manômetro a ser aferido;
MU: manômetro em Tubo U;
P1: insuflador.



5- Procedimento



O procedimentobásico consiste em:

1-Abrir as válvulas V2 e V4, deixando as válvulas V1 e V3 fechadas e pressurizar a câmara da bancada com o insuflador (P1).


2-Abrir a válvula V1 até que a leitura do manômetro MA indique 20 mmHg. Feito isso, a válvula deverá ser fechada novamente. Quando a válvula V1 é aberta, uma das extremidades do tubo U fica exposta a uma pressão mais ou menos igual à do...
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