Tubo de venturi

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP

MECÂNICA DOS FLUIDOS - LABORATÓRIO

EXPERIMENTO TUBO DE VENTURI

Alunos:
| RA: |

SALA: 6002 TA TURMAS:EP5S34/EA5S34
PERIODO: 5º DATA: 17/05/11
PROFESSOR: ANTÔNIO GERMINIANO
CURSOS: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MECÂNICA
ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO (MECATRÔNICA)

INTRODUÇÃO
O tubo de VENTURI é um aparelho usado para medir a velocidadede escoamento de um fluido em um cano cilíndrico. Este aparato foi criado por Giovanni Battista Venturi para medir a velocidade do escoamento e a vazão de um líquido incompressível através da variação de pressão durante a passagem deste líquido por um tubo de secção mais larga e depois por outro de secção mais estreita. Este efeito é explicado pelo principio de Bernoulli e no principio dacontinuidade da massa. Os agroquímicos podem ser injetados numa tubulação sob pressão, usando o princípio da queda de pressão e mudança da velocidade, no momento em que o líquido passa pela seção constrita do Venturi. A queda de pressão no venturi deve ser suficiente para criar uma pressão negativa (vácuo) em relação á pressão atmosférica. Nessas condições, o agroquímico contido no interior do depósito iráfluir para o injetor. O fluxo de solução pode ser regulado, se desejável, por válvula ou registro instalado na tubulação. Se um fluxo fluido é constante, mas a secção diminui necessariamente a velocidade aumenta, a energia determinada pelo valor da pressão diminui necessariamente.

OBJETIVO
Levantamento das curvas:
* Característica - CD ( Coeficiente de Descarga) em função de Re(Reynolds).
* Calibração Universal - Qr ( Vazão Real) em função da cota h.

MATERIAL UTILIZADO
Conjunto motor-bomba
Cronômetro
Água
Quadro de Pressões – Manômetro;
Válvula de três Vias
Registro Regulador de Vazão

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Antes de começarmos fazer os cálculos de vazão, é interessante exemplificarmos de que forma foi montado o sistema para a realização do experimento. Nafigura 01 apresentada, temos um modelo de como o experimento foi realizado através do tubo.
O conjunto motor/bomba bombeava a água por um tubo que passava por dois pontos P2 e P3, onde foram feitas as medições no manômetro. O tubo apresentava a sessão reduzida em determinado ponto (Ver figura 01), apresentando dessa forma um diâmetro “D” que representava o diâmetro do tubo e outro “d” querepresentava o diâmetro da seção reduzida. Já na figura 02 temos uma representação detalhada da direção do escoamento, bem como as duas velocidades apresentadas V1 e V2.
FIGURA 01:

Fonte: www.unb.br/ft/enm/vortex/ftp/MecFlu1/Exp4_Medida_de_Vaz%E3o.pdf

FIGURA 02:

- Cálculo da área do tubo
A2= π.D²4
A2= π .(0,0178)²4
A2= π.3,1684, x10-4 4
A2= 2,4 x 10-4 m³

Para calcular as vazões noexperimento, devia-se achar as áreas do tubo na qual a água estava sendo transportada até cruzar os dois pontos no tubo diafragma. O tubo apresentado tinha D1= 25mm e D2= 17,8mm , o que corresponde a D1= 2,5cm 0,025m e D2= 1,78cm 0,0178m.Os cálculos foram:
A1= π.D²4
A1= π.(0,025)²4
A1= π.6,24 x10-4 4
A1= 4,9 x 10-4 m³

TABELA DERESULTADOS
Medidas | h (m) | V (litros) | Tempo (s) | Q real (m³/s) | Q teorico (m³/s) | CD |
V1 (m/s) | Re |
1 | 0,7 | 40 | 0,24 | 2,793x10-3 | 2,832x10-3 | 0,98 | 5,7 | 142500 |
2 | 2,2 | 40 | 0,48 | 4,998x10-3 | 5,016x10-3 | 0,99 | 10,2 | 255000 |
3 | 4,5 | 40 | 0,3 | 7,154x10-3 | 7,176x10-3 | 0,996 | 14,6 | 365000 |
4 | 6,7 | 40 | 0,23 | 8,722x10-3 | 8,76x10-3 | 0,997 | 17,8 |44500 |
5 | 8,5 | 40 | 0,21 | 9,8735x10-3 | 9,8736x10-3 | 0,999 | 20,15 | 503750 |

Dados: Peso específico da Água: 10.000N/m³
Peso específico do Mercúrio: 136.000N/m³
D1=25mm ; D2=17,8mm; ᶹ=10-6

Primeira Medida
Equação Manométrica
v²22g - v²12g = h (ΥHg - Υag )
v²22g - 12g (v2.A2A1 )² = h (ΥHg - Υag Υag )=) v²2[ 1-A2A= 2gh. (ΥHg - Υag Υag )=)
v²2. A12-(A2)²...
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