Hidraulica

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Ministério da Educação
Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica

Hidráulica

Tubo de Pistot
Medidor Venturí
Equação de Brenoulli (fluidos ideias e reais)

Boa vista,
dezembro de 2012
Tubo de Pistot
O tubo de Pitot é um dispositivo que mede ao mesmo tempo a pressão estática p e a pressão de estagnação p0, de forma a permitir o cálculo da velocidade do fluxo. Ele combinaduas sondas, como mostra o diagrama abaixo. A pressão de estagnação é medida no ponto 2 (na ilustração, por meio da elevação de uma coluna de água). A pressão estática é medida por meio de furos na superfície exterior do tubo (não mostrados no diagrama). Assume-se que a pressão estática p não varie ao longo do instrumento. Os pontos 1 e 2 devem ficar distantes o suficiente para que o tubo nãoperturbe demais o fluxo. É importante lembrar que as linhas de corrente precisam ser linhas retas para que não haja alterações em p ao longo do fluxo.

Exercícios
-Um tubo de Pitot é preso num barco que se desloca com 45 km/h. qual será a altura h alcançada pela água no ramo vertical.

Resolução: V1²= h → ( 45/3,6)² =h → h=7,8125 → h=7,8m
2g 2x10

Medidor deVenturi
Quando o desnível é zero, o tubo é horizontal. Temos então, o denominado tubo de Venturi, cuja aplicação prática é a medida da velocidade do fluido em um tubo. O manômetro mede a diferença de pressão entre os dois ramos do tubo.

A equação da continuidade é escrita
v1S1=v2S2
Que nos diz que a velocidade do fluido no ramo do tubo que tem menor secção é maior que a velocidade do fluidono ramo que tem maior secção. Se S1>S2, concluímos quev1<v2.
Na equação de Bernoulli com y1=y2

Como a velocidade no ramo de menor secção é maior, a pressão neste ramo é menor.
Se v1<v2 concluímos que p1>p2 O líquido manométrico desce pelo lado esquerdo e sobe pelo direito
Podemos obter as velocidades v1 e v2 em cada ramo do tubo a partir da leitura da diferença de pressão p1-p2 nomanômetro.

Exemplo:
Suponha que introduzimos os seguintes dados no programa interativo:
* Raio do ramo esquerdo do tubo, 20 cm.
* Raio do ramo direito do tubo, está fixado no programa interativo e vale 5 cm.
* Velocidade do fluido no ramo esquerdo, 10 cm/s
* Desnível ente ambos os ramos, 0.0 cm
Se a medida da diferença de pressão no manômetro é de 1275 Pa, determinar avelocidade do fluido em ambos os ramos do tubo.
Os dados são:
S1=p (0.2)2 m2, S2=p (0.05)2 m2, r =1000 kg/m3, e p1-p2=1275 Pa.
Introduzindo estes dados na fórmula nos da v2=1.6 m/s. Calculamos v1 a partir da equação da continuidade v1=0.1 m/s ou 10 cm/s que é o dado introduzido previamente no programa.
Exercício
Tubo de Venturi
Dados:
D1 = 39(mm) ou 0,039 m
D2 = 22(mm) ou 0,022 m A2 = πD2A2 = 3,801327.10-4
γhg = 136.000 N/m3 4
γh2O= 10.000 N/m3
Área do Reservatório = 760 . 760 . 960 (mm)
Volume = 760 . 760 . 50 (mm3) ou 0,02888 m3
calcular
Velocidade Teórica no ponto 2
_________________
V2T = √ 2gh (γhg – γh2O)
γh2O____________
1 – (D2)(D1)
_________________________
V2T = √ 2*9.8*0,170*(136000 –10000) V2T= 6,8382 (m/s)
10000____
1 – (22)4
(39)
Vazão Teórica
QT = V2 . A2
QT = 6,8382 . 3,801327.10-4
QT = 0,00259920 (m³/s)
Vazão RealQR = Volume QR = 0,0288 QR = 0,0019317 (m³/s)
Tempo 14,95

Equação de Bernoulli (fluidos reais e ideais)
As moléculas de um fluido não guardam suas posições relativas e o fluido toma, assim, a forma do recipiente. E, em condições favoráveis, escoam. Os fluidos são constituídos por um grande número de partículas...
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