Relatório

RELATÓRIO DE HIDRÁULICA

MARÇO DE 2012

1. INTRODUÇÃO

Em muitos estudos experimentais de escoamentos é necessário determinar o módulo e a direção da velocidade do fluido em alguns pontos da região estudada. Apesar de ser impossível a obtenção da velocidade num ponto, pode-se determinar a velocidade média numa pequena área ou volume através de instrumentos adequados.
Pode-se obter a velocidade medindo-se: * O tempo que uma partícula identificável leva para percorrer uma distância conhecida; * A variação da resistência elétrica pelo resfriamento de um condutor elétrico introduzido no escoamento (anemômetro de fio quente); * A rotação de um hélice introduzido no escoamento (molinete e anemômetro); * A diferença entre a pressão total e a estática, método introduzido por Henri Pitot em 1732, que é um dos mais utilizados.

O tubo de Pitot é empregado para medição de velocidades principalmente em escoamento de gases como, por exemplo, na aviação.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

3.1. Princípio de Funcionamento

Fig. 1 Tubo de Pitot em canal aberto No ponto 1, da Figura 1, a energia total referida a unidade de peso é igual a:

, onde P1 é a pressão estática em 1; v1 é a velocidade do fluido em 1, γ seu peso específico e g a aceleração gravitacional.
No ponto 2, na entrada do tubo de Pitot, a partícula que estava no ponto 1 é desacelerada até a velocidade nula; então a energia total referida à unidade de peso é igual a:

Devido à proximidade entre os pontos 1 e 2, pode-se considerar que não houve dissipação de energia, isto é, a energia total referida à unidade de peso é igual nos pontos 1 e 2.

A pressão estática P1 (efetiva) é dada pela altura de coluna de fluido acima da linha com cota z, ou seja, “ h1 “. A pressão total efetiva P2 (de estagnação) é dada pela altura “ h “

Portanto através da leitura da altura de coluna de fluido no tubo de Pitot acima da superfície livre pode-se obter a velocidade do