MEDIDA DE VAZÃO DO AR POR INTEGRAÇÃO DE PERFIL DE VELOCIDADE E MEDIDORES DE VAZÃO TIPO DIAFRAGMA E VENTURI

PRÁTICA Nº04 – FENÔMENOS DE TRANSPORTE: MEDIDA DE VAZÃO DO AR POR INTEGRAÇÃO DE PERFIL DE VELOCIDADE E MEDIDORES DE VAZÃO TIPO DIAFRAGMA E VENTURI

Nome: Juliana de Sá Aragão

Matrícula: 1020861

Profa. Nise Sanford Fraga

Maio– 2014

SUMÁRIO

Introdução 3

Fundamentação teórica 4,5,6

Metodologia da Prática 7

Apresentação dos dados 8, 9,10,11,12,13

Gráficos 14,15

Conclusão 16

Referências bibliográficas 17

1.INTRODUÇÃO

Apresentaremos neste relatório de prática nº 04– as medida de vazão do ar por integração de perfil de velocidade e medidores de vazão di tipo Diafragma e Venturi. Obtenção de curvas de calibração de um medidor de vazão do tipo Diafragma e Venturi através da vazão medida por integração de perfil velocidade.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A vazão é a terceira grandeza mais medida nos processos industriais. As aplicações são muitas, indo desde aplicações simples como a medição de vazão de água em estações de tratamento e residências, até medição de gases industriais e combustíveis, passando por medições mais complexas. A escolha correta de um determinado instrumento para medição de vazão depende de vários fatores. Dentre estes, pode-se destacar:

• exatidão desejada para a medição

• tipo de fluido: líquido ou gás, limpo ou sujo, número de fases, condutividade elétrica, transparência, etc.

•

: por exemplo, níveis de pressão e temperatura nos quais o

medidor deve atuar

• espaço físico disponível

• custo, etc

Tipos dos Medidores de Vazão Resumidamente, podemos classificar os medidores de vazão, segundo o quadro

Figura 4 - Classificação dos medidores de vazão

Equações para Cálculo da Vazão

As equações para o cálculo da vazão podem ser obtidas genericamente para os três tipos de medidores apresentados. Aplica-se a Equação da Conservação da Massa, bem como a Equação da Conservação da Energia, sendo esta última na sua forma simplificada, que é a Equação de Bernoulli.

Os principais medidores são o diafragma, o bocal e o Venturi. Dada a semelhança entre eles, o trabalho foi baseado em apenas um, o Venturi.

Estes aparelhos não fornecem diretamente a leitura da vazão, como faria um rotâmetro, mas podem ser utilizados em canalizações com qualquer tipo de ângulo de inclinação, enquanto que o rotâmetro é utilizado na vertical com a vazão ascendente.

Esta experiência teve como principais objetivos:

- Obter a curva característica de calibração ( h = h(Q) ), do aparelho utilizado

(Venturi); - Obter a curva da relação funcional do Venturi utilizado ( C = C(Re) );

- A partir da relação funcional obter dados relativos a outros fluidos.

Medidor de vazão é um dispositivo que nos fornece a quantidade, em massa ou em volume, que passa por uma secção em um intervalo de tempo.

princípio de funcionamento destes medidores fundamenta-se na aplicação da equação de Bernoulli. Destaca-se entre estes medidores, o diafragma, o bocal e o Venturi.

O diafragma consiste num disco com um orifício concêntrico ao conduto cilíndrico, com duas tomadas de pressão como na Figura 02.

Figura 02 - Esquema de uma tubulação com diafragma.

O Venturi consiste em uma secção reduzida denominada garganta onde chega uma tubeira convergente e sai uma tubeira divergente, com um manômetro diferencial ligado aos dois anéis piezométricos (um na garganta e outro em uma secção de mesmo diâmetro que o tubo)

Um medidor de vazão do tipo de orifício é constituído numa contração na secção de escoamento, de modo a produzir uma variação na pressão estática como consequência do aumento de velocidade. Considere-se um medidor deste tipo, com diâmetro do orifício d, inserido em uma tubulação de diâmetro D, conforme o esquema mostrado na figura 2.1.

Fig.2. 1 – Esquema de um medidor de vazão do tipo orifício

Supondo o escoamento de fluído ideal, a aplicação da equação de Bernoulli entre as secções 1 e 2, fornece a vazão teórica:

Q1= (Cc.Ad)/(√1-Cc(d/D)4) . √(2(P1-P2)/ρ

O coeficiente de contração Cc depende do fluído e da velocidade e indica quanto a veia líquida contrai após a restrição na área de escoamento.

A inclusão de um coeficiente de velocidade Cv elimina a hipótese de fluído ideal, e vazão Q, é escrita como:

Q =Cq.(Ad√(2(P1-P2) ))/ρ

Para Venturi, o coeficiente é igual a 1, sendo válidas as equações citadas.

3. METODOLOGIA DA PRÁTICA

MONTAGEM:

A prática consta da calibragem de um medidor de vazão por comparação com a vazão medida por integração do perfil de velocidade na entrada do duto. Deve ser montado o seguinte esquema: