RELATÓRIO TUBO DE VENTURI

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EXPERIMENTO TUBO DE VENTURI

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SUMÁRIO

1 OBJETIVO        3

2 INTRODUÇÃO        3

3 MATERIAIS E MÉTODOS        4

3.1 Materiais        4

3.2 Métodos        6

4 RESULTADOS E ANÁLISES        8

5 CONCLUSÃO        10

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        11

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1 OBJETIVO

Construir a Curva Característica e a Curva de Calibração Universal para um tubo de Venturi.

2 INTRODUÇÃO

        O tubo de Venturi ou medidor de Venturi como o próprio nome indica, foi inventado no século XVIII pelo cientista G. B. Venturi (1746-1822). É um aparato criado por Giovanni Battista Venturi para medir a velocidade do escoamento e a vazão de um líquido incompressível através da variação da pressão durante a passagem deste líquido por um tubo de seção mais larga e depois por outro de seção mais estreita. Este efeito é explicado pelo princípio de Bernoulli e no princípio da continuidade da massa. Se o fluxo de um fluido é constante, mas sua área de escoamento diminui então necessariamente sua velocidade aumenta. Para o teorema quando a energia cinética aumenta, a energia determinada pelo valor da pressão diminui.

        O tubo de Venturi (Figura 1) apresenta baixa perda de carga para o escoamento do fluído, no entanto seu custo inicial é alto em comparação aos demais medidores, pois sua construção segue normas internacionais, com tolerâncias muito pequenas, para que as perdas sejam baixas.

Figura 1 – Tubo de Venturi

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Fonte: Esquema do efeito Venturi - Wikipédia

        O tubo de Venturi é um dispositivo composto por:

• Um trecho de tubulação de entrada com seção igual à do conduto ao qual está acoplado e onde está instalado um anel piezométrico para medi a pressão nesta seção;
• Uma tubeira convergente que tem por objetivo uniformizar a distribuição de velocidade na seção circular reduzida, chamada garganta, também munida de um anel piezométrico para medição de pressão estática;
• Uma tubeira divergente que, gradualmente, leva a seção circular da garganta de volta à medida do conduto.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização do experimento, os alunos foram orientados pelo professor quanto à utilização dos materiais e equipamentos disponíveis no laboratório de mecânica dos fluídos, e os métodos de execução deste experimento com auxílio desses equipamentos.

3.1 Materiais

Para a realização do experimento em questão, foram utilizadas duas bombas hidráulicas (Figura 2) para fornecer energia mecânica ao líquido que escoa pela tubulação (Figura 3); uma válvula controladora de vazão (Figura 5) para controlar a vazão do fluído escoa até o Tubo de Venturi (Figura 8), responsável por medir a velocidade do escoamento e a vazão do líquido incompressível; um comutador (Figura 9) que tem a função de desviar o fluxo do fluído; um reservatório de água (Figura 7); um tanque graduado (Figura 6) com volume interno de 50 litros; um cronômetro de telefone celular (Figura 4) para a medição do tempo; e um manômetro digital (Figura 10) que indica o diferencial de pressão entre as secções do Tubo de Venturi

 Figura 2 – Bomba Hidráulica                       Figura 3 – Tubulação Hidráulica

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             Fonte: Acervo do Autor                                                    Fonte: Acervo do Autor

         

  Figura 4 – Cronômetro         Figura 5 – Válvula controladora da Vazão da tubulação     [pic 7]                                                  [pic 8]

   Fonte: Acervo do Autor                                                Fonte: Acervo do Autor

     

  Figura 6 – Tanque graduado                 Figura 7 – Reservatório de água  [pic 9]     [pic 10]

        Fonte: Acervo do Autor                                        Fonte: Acervo do Autor

       Figura 8 – Tubo de Venturi                                      Figura 9 – Comutador

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                           Fonte: Acervo do Autor                                               Fonte: Acervo do Autor

Figura 10 – Manômetro

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Fonte: Acervo do Autor

3.2 Métodos

        O método aplicado neste experimento consiste na coleta de valores de diferencial de pressão (ΔP), volume (V) no tanque graduado e o tempo gasto (s) para preencher esses valores. A partir destes dados, calcula-se a vazão real (Qreal), as velocidades v1 e v2, a vazão teórica (Qteórica), o coeficiente de descarga (Cd) e o número de Reynolds (Re).

Primeiramente, aciona-se a bomba hidráulica (Figura 2) para que o fluido preencha todo o sistema hidráulico. Após alguns segundos, depois do fluído ter percorrido todo o sistema, posiciona-se a válvula controladora de fluxo (Figura 5) na sua vazão máxima.

Será exibido no manômetro (Figura 10) o diferencial de pressão (ΔP) existente entre as duas secções do tudo de Venturi (Figura 8). Em seguida desvia-se a vazão do sistema através do comutador (Figura 9) de forma que o fluxo hidráulico abasteça o tanque graduado (Figura 6). Com auxílio do cronômetro (Figura 4), mede-se o tempo necessário para se obter um volume de cerca de 40 litros no tanque graduado (Figura 6), e repete-se o ciclo por mais 5 vezes, variando a vazão do sistema com auxílio da válvula controladora de fluxo (Figura 5).