Iii. fundamentos teóricos :

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 8 (1752 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 6 de maio de 2011
Ler documento completo
Amostra do texto
I. INTRODUÇÃO :

Este trabalho visa o estudo de medidores de vazão, de escoamento em tubos cilíndricos, que baseiam-se na perda de carga que ocorre em uma redução de secção da tubulação.
Os principais medidores são o diafragma, o bocal e o Venturi. Dada a semelhança entre eles, o trabalho foi baseado em apenas um, o Venturi.
Estes aparelhos não fornecem diretamente a leitura da vazão,como faria um rotâmetro, mas podem ser utilizados em canalizações com qualquer tipo de ângulo de inclinação, enquanto que o rotâmetro é utilizado na vertical com a vazão ascendente.

II. OBJETIVOS :

Esta experiência teve como principais objetivos:

- Obter a curva característica de calibração ( h = h(Q) ), do aparelho utilizado (Venturi);
- Obter a curva da relação funcional do Venturiutilizado ( C = C(Re) );
- A partir da relação funcional obter dados relativos a outros fluidos.

III. FUNDAMENTOS TEÓRICOS :

Medidor de vazão é um dispositivo que nos fornece a quantidade, em massa ou em volume, que passa por uma secção em um intervalo de tempo.
O método mais direto de se obter a vazão é o método das pesagens, que consiste em colher uma medida de volume ou massa emcerto intervalo de tempo.
O rotâmetro (Figura 01) é um medidor de vazão de área variável que baseia-se no efeito causado pela força de arrasto para deslocar o “flutuador” para cima, que permanece girando no centro do tubo devido a entalhes, quando há um escoamento ascendente. E deste modo, indicar a vazão através de uma escala colocada estrategicamente no tubo transparente de modo a permitir aleitura direta.


Figura 01 - Esquema de um rotâmetro.

Outros tipos de medidores são os de escoamento interno com redução de secção. O princípio de funcionamento destes medidores fundamenta-se na aplicação da equação de Bernoulli. Destaca-se entre estes medidores, o diafragma, o bocal e o Venturi.
O diafragma consiste num disco com um orifício concêntrico ao conduto cilíndrico, com duastomadas de pressão como na Figura 02.


Figura 02 - Esquema de uma tubulação com diafragma.

O Venturi consiste em uma secção reduzida denominada garganta onde chega uma tubeira convergente e sai uma tubeira divergente, com um manômetro diferencial ligado aos dois anéis piezométricos (um na garganta e outro em uma secção de mesmo diâmetro que o tubo), conforme a Figura 03.


Figura 03 -Esquema do Venturi.

O bocal é um aparelho semelhante ao Venturi diferindo deste apenas por não ter o tubeira divergente e é muitas vezes denominado Venturi tipo curto.(Figura 04.a). E devido a essa ausência de orientação do jato na saída suas perdas globais são muito maiores, entretanto seu custo é mais barato que o medidor Venturi.
A análise de dados nestes três equipamentos é muitosemelhante, e daremos ênfase ao Venturi, objeto do nosso estudo.

Da equação da continuidade,


onde, Q1 - vazão na secção 1;
Q2 - vazão na secção 2;
V1 - velocidade média na secção 1;
V2 - velocidade média na secção 2;
S1 - superfície da secção 1;
S2 - superfície da secção 2.

Aplicando a equação de Bernoulli entre as secções 1 e 2,

H1 - H2 = H1,2. e,


onde, p1 -pressão estática em 1;
p2 - pressão estática em 2;
1 - coeficiente da energia cinética em 1;
2 - coeficiente da energia cinética em 2;
v1 - velocidade média em 1;
v2 - velocidade média em 2;
g - aceleração gravitacional;
z1 - cota em 1;
z2 - cota em 2.

Definindo a velocidade média teórica como sendo aquela que ocorreria se não houvesse perda de carga,



Paraobtermos a velocidade média real, levaremos em conta as perdas de energia introduzindo então o coeficiente de velocidade (Cv) de tal forma que:

V2 = C v . V2T = V2

A vazão então será:

Q2 = Q = C v . V2T . S2 .



Definimos o coeficiente funcional do aparelho (C) como:



Da equação manométrica,

p1 +  . h = p2 + m . h

onde,  - peso específico do fluido que...
tracking img