Tubo de pitot

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Engenharia Mecânica
Laboratório de TMFA
















TUBO DE PITOT


Índice




1. Introdução




2. Objetivo do Experimento



3. Materiais e Métodos



4. Cálculos



5. Resultados e Discussões



6. Conclusão



7. Referências Bibliográficas1. Introdução
O experimento realizado durante a aula prática, pretende aplicar os conceitos sobre Tubo de Pitot, ministrados durante a aula teórica de Mecânica dos Fluidos, com base nos livros de teoria adotados pelos professores, bem como outras bibliografias disponíveis na biblioteca ou sites de busca da internet.

Tubo de Pitot é uminstrumento de medida de pressão utilizado para medir a velocidade de fluidos. Deve o seu nome ao físico francês do século XVIII Henri Pitot. É uma boa forma de medir velocidade de escoamento em tubos industriais.

Uma aplicação prática deste instrumento pode ser vista em aviões, cuja função consiste em medir a velocidade dos mesmos. Os tubos de Pitot colocados nos aviões têm normalmenteelementos de aquecimento para evitar que os orifícios fiquem obstruídos com o gelo.


Constituição e Funcionamento

Consiste basicamente num tubo estreito orientado para o fluxo de fluido a medir, como mostrado a seguir:











Figura 1: Constituição do Tubo de Pitot


O princípio de funcionamento do tubo de Pitot

As velocidades do escoamento e as pressões nos pontos 1 e 2 sãoidentificadas pelos subíndices 1 e 2. Como o fluido impinge sobre o obstáculo no ponto dois a velocidade do escoamento neste ponto é zero. A pressão no ponto dois é, portanto, maior do que a pressão no ponto 1. Aplicando o teorema de Bernoulli resulta:







A velocidade do fluido é, portanto,







Então para obter a velocidade do escoamento basta medir a diferença de pressãoadmitindo que o peso específico do fluido e a aceleração da gravidade sejam conhecidos.

Um arranjo bem simples é mostrado na Figura 2, a seguir. O manômetro permite a leitura direta da diferença de pressão.



















Figura 2: Arranjo simples do Tubo de Pitot

Este mesmo arranjo pode ser feito de uma forma mais compacta como mostra a Figura 3 abaixo. O diafragmapode ser substituído por um transdutor que transforme a diferença de pressão em sinal elétrico, mais fácil de ser operado.















Figura 3: Arranjo compacto do Tubo de Pitot

A seguir é mostrado um tubo de Pitot na asa de um avião:













Figura 4: Aplicação do Tubo de Pitot na asa de um avião

Segue algumas figuras, exemplificando o conceito de mediçãode pressão e velocidade através do Tubo de Pitot:











Figuras 5: Medição de pressão e velocidade através do Tubo de Pitot

2. Objetivo do Experimento
O experimento realizado durante a aula prática, teve o objetivo de medir a pressão em posições diferentes da secção de uma tubulação, com vazão constante de um certo tipo de fluido (no caso do experimento realizado, o fluidoera água). Medimos também o tempo (segundos) em que um determinado tanque vai atingir um certo volume (litros) e a altura (h) do manômetro em “U” (coluna de mercúrio). Após obter estes resultados, deverá ser calculado a Vazão Real (QR), Velocidade de Escoamento Real em cada posição da secção da tubulação (v1), Velocidade Média (vm), Velocidade Máxima (vmáx) e a Velocidade de Escoamento Teórica emcada posição da secção da tubulação (v).

3. Materiais e Métodos
1. Material utilizado
Os materiais utilizados durante a realização da prática foram:

• Tubo de Pitot;

• Manômetro de Coluna em “U” (coluna de mercúrio);

• Cronômetro Digital;

• Tanque;

• Bancada de teste, com sistema de Tubulação e válvulas.

2. Procedimento
O procedimento adotado na...
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