Vazão de fluido através de um orifício

UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PERNAMBUCO
CCT – Centro de Ciências e Tecnologia Curso de Engenharia Química

PRÁTICA 01 – Fundamentos do Escoamento de Fluidos (orifícios)
1. INTRODUÇÃO Orifícios são aberturas ou perfurações (perímetro fechado), geralmente de forma geométrica, feita abaixo da superfície livre do líquido, em paredes de reservatórios, muros de barragens, tanques, canais e etc. A finalidade principal dos orifícios (Fig.1) é medir, controlar vazões e o esvaziamento do recipiente.

Figura 1 – Esquema de um tanque com orifício

Os orifícios podem ser classificados quanto à forma, em circulares, retangulares, triangulares e outras; quanto às suas dimensões relativas, em pequenos e grandes. São considerados pequenos os orifícios cujas dimensões são muito menores que a profundidade em que se encontram: dimensão vertical igual ou inferior a um terço da profundidade. Para orifícios com área (seção transversal) inferior a 1/10 da superfície do recipiente, pode-se desprezar a velocidade V1 do fluido. Classificando os orifícios em relação a natureza da parede (Fig.2), podem-se determinar dois tipos de paredes: delgada (fina) e espessa. Numa parede delgada o jato do fluido apenas toca a

perfuração em uma linha equivalente ao perímetro do orifício. Numa parede espessa verifica-se a aderência do jato. Se o valor de “e” estiver equivalente a 2 ou 3 vezes o valor do diâmetro “d”, tem-se configurado um caso similar ao escoamento com bocal.

Figura 2 – Orifício: a) parede delgada e b) parede espessa 2. OBJETIVOS    Determinar os coeficientes de velocidade, contração e vazão, para um tanque com orifício em parede delgada; Determinar os valores reais e teóricos da velocidade do jato e da vazão através do orifício; Medir o tempo de abaixamento de superfície livre.

.3. MÉTODOLOGIA

O jato que sai através de um orifício sofre uma gradual contração, ficando sua seção menor que a da abertura (redução da seção útil do escoamento).

.3.1 Velocidade Teórica (Vt)