Medidas de vazao

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Universidade Federal de Itajubá – MG

Instituto de Engenharia Mecânica – IEM

Engenharia Hídrica – 4º Período 2012

EME313 – Professor José Carlos Escobar Palacio















Medidas de Vazão

Relatório













Igor Renan Braga dos Santos – 21628







1 de Novembro de 2012

Itajubá – MG



Índice


1. Introdução 3
2.Objetivo(s) 4
3. Desenvolvimento Teórico 4
4. Desenvolvimento Prático 7
4.1 Equipamentos Necessários 7
4.2 Procedimento Experimental 7
5. Análise dos Resultados e Discussões 7
6. Conclusão 10

1. Introdução

A medição de vazão é uma das tarefas mais importantes em vários processos industriais, principalmente nos setores químico e petroquímico – onde possuem um papel fundamentalsobre a receita e a produtividade da empresa –, papel e celulose, alimentício, água e esgoto, energia e outros. De uma maneira geral a vazão pode ser definida como vazão volumétrica e vazão mássica. A vazão volumétrica trata do fluxo de um determinado volume em um intervalo de tempo, enquanto a vazão mássica trabalha com o fluxo de uma massa em um determinado intervalo de tempo. Enquanto a primeira édada em quilos por segundo (kg/s), toneladas por hora (t/h) e outras, a segunda é dada em metros cúbicos por segundo (m3/s), litros por segundo (l/s) e outros. No entanto, uma vazão pode ser relacionada à outra, uma vez que a massa está relacionada ao volume, através da densidade.

A maioria dos medidores parte da medida da velocidade do fluído ou da variação da energia cinética paradeterminar o valor da vazão. A velocidade, por sua vez, depende da diferença de pressão atuante sobre o fluído que o faz atravessar uma tubulação, um canal ou um conduto. Uma vez definida a área da seção transversal, A, pode-se obter a vazão através da velocidade média do fluído (v) ou, quando a velocidade é variável ao longo da área da seção, pela velocidade da linha de fluxo.A Figura 1.1, disposta aseguir, mostra como o perfil do escoamento de um fluído varia ao longo da seção transversal de um turbo ou canal, em condições de escoamento laminar ou turbulento.












Figura 1.1 – Tipos de escoamento de um fluido em uma tubulação

O engenheiro e cientista inglês Osborne Reynolds descobriu que, ser um escoamento laminar ou turbulento, depende apenas da relação entre asforças inerciais e as forças de origem viscosa (arraste e fricção). Considerando ainda velocidade média de escoamento (v) e uma dimensão característica (D), resulta em um número adimensional denominado número de Reynolds. A dimensão característica é quatro vezes o raio hidráulico dado pela relação entre área da seção e o perímetro molhado que se encosta à parede do tubo ou canal. Para tubulaçõespressurizadas a dimensão característica é o seu próprio diâmetro.

Escoamentos laminares apresentam número de Reynolds menor que 2000, enquanto valores maiores que 2000 são usualmente turbulentos. Na verdade, a transição entre laminar e turbulento não ocorre em um valor específico de 63 números de Reynolds, mas em uma faixa que começa entre 1000 e 2000 e se estende até entre 3000 e5000. Características físicas tais como estado da matéria, número de Reynolds, viscosidade, densidade, temperatura, velocidade média, além do tipo de medida desejada, restrições mecânicas, processo, meio de medição e outros irão pesar decisivamente na seleção do melhor método de medida de vazão.

2. Objetivo(s)

Tem como objetivo principal este relatório mostrar e utilizar alguns métodos de medidas devazão, em particular o Tubo de Venturi, o método do vertedor e o método do flutuador. Permite-se assim comparar os métodos de medidas de vazão analisando sua eficácia ao seu melhor adequamento.



3. Desenvolvimento Teórico

A vazão é a terceira grandeza mais medida nos processos industriais. As aplicações são muitas, indo desde aplicações simples como a medição de vazão de água em...
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