Relatório

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5.6 5.6.1

CALIBRAÇÃO DE PLACA DE ORIFÍCIO O BJETIVOS

Neste experimento tem-se por objetivo calibrar uma placa de orifício através do cálculo da vazão pela integração do perfil de velocidade levantado por um tubo de Pitot localizado na entrada do tubo. 5.6.2 F UNDAMENTAÇÃO T EÓRICA Temos a equação de Bernoulli:

P v2 + + gz = constante ao longo de uma linha de corrente ρ 2

( 41 )

Para o caso do módulo, a medida de velocidade por meio de tubos de Pitot é baseada na diferença de pressão estática e total. Portanto tem-se:
P1 v12 P v2 + + gz1 = 2 + 2 + gz 2 ρ 2 ρ 2

( 42 )

Hipóteses: 1. Um fluido incompressível; 2. Movimento permanente; 3. Escoamento sem atrito; 4. Escoamento ao longo de uma linha de corrente; 5. z1 = z2; 6. Escoamento uniforme nas seções 1 e 2 (início e fim).

Mas se ν1 = 0 , então:

 v2 v2  P − P2 = ρ  2 − 1  1  2 2  
P − P2 = ρ 1
2 v2 2

( 43 )

( 44 )

Assim,
P1 − P2 = ρ v2 2
1 2

( 45 )

Então a velocidade é:
 2 (P − P2 )  v= 1    ρ   Onde: P 1 = pressão no ponto 1 P 2 = pressão no ponto 2 v = velocidade do fluido ρ = densidade do fluido

( 46 )

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A pressão no ponto 1, P 1, pode ser medida pelo uso de uma tomada de pressão cujo orifício tem o eixo paralelo a direção do escoamento. Este tipo de sensor de pressão é denominado tubo de Pitot. A pressão no ponto 2, P 2, pode ser medida pelo uso de uma tomada de pressão cujo orifício tem o eixo perpendicular a direção do escoamento. Assim podemos medir a velocidade se sabemos de antemão os valores da pressão estática e a pressão total num dado ponto. A Figura 16 mostra as posições de tomada de pressão para um medidor de vazão do tipo orifício.

Figura 16 - Esquema de um medidor de vazão do tipo orifício

Supondo escoamento de fluido ideal, a aplicação da equação de Bernoulli entre as secções (1) e (2), tem-se:
 2(P1 − P2 )  Q=    4    ρ  2 d     1 − Co     D    Onde: Ad= Área em relação ao diâmetro menor