Fenomenos do transportes

Aferição de Venturi e de Diafragma

– O venturi e o diafragama são dois dispositivos de medição de vazão em um conduto forçado que se baseiam no mesmo princípio;

– Estes dispositivos provocam um estreitamento da seção transversal do escoamento ( no caso do venturi este estreitamento é feito de forma gradual; e no caso do diafragma ele é feito de forma brusca;

– O estreitamento da seção provoca uma diferença de pressão entre as seções de montante e jusante, a qual pode ser medida através de um manômetro diferencial;

– Uma vez conhecida a diferença de pressão entre as duas seções e aplicando Bernoulli entre as mesmas encontra-se uma expressão para a vazão que passa pelo conduto;

– Aplica-se Bernoulli desprezando-se a perda de carga entre as duas seções e desconsiderando-se a distribuição real de velocidades nas seções transversais ( velocidades uniforme e paralela (velocidade média).

– A Figura 1 mostra um venturi conectado ao respectivo manômetro. Aplicando-se Bernoulli entre os pontos 1 e 2 do escoamento podemos escrever, em ambos os casos, desprezando-se a perda de carga:
[pic]

Figura 1 – Venturi e manômetro acoplado

[pic] (1)

– Considerando escoamento permanente e incompressível a equação da continuidade é dada por:

[pic] (2)

– Elevando a equação (2) ao quadrado e dividindo por 2g encontra-se:

[pic] (3)

– Substituindo (3) em (1) encontra-se a seguinte expressão para a velocidade V2 :

[pic] (4)

– Onde h = (z2 - z1).;

– Multiplicando a equação (4) pela área A2 tem-se:

[pic] (5)

– Para o caso do laboratório, os dispositivos encontram-se na horizontal, donde tem-se que h = 0.

– Todos os termos da equação (5) são conhecidos com exceção da diferença de pressão, a qual é obtida através do manômetro diferencial cuja equação é:

[pic]