Relatório de Materiais e Equipamentos Utilizados

TUBO DE PITOT, TUBO DE VENTURI E PLACA ORIFíCIO

Mecânica dos Fluídos

SUMÁRIO

1. Introdução.......................................................................................... 02
2. Materiais e Métodos.......................................................................... 03

1. Materiais e Equipamentos utilizados.................................... 03
2. Fotos.......................................................................................  03
3. Pocedimentos........................................................................ 03

1. Resultados .......................................................................................   04

1. Tubo de Venturi...................................................................... 04
2. Tubo de Pitot.......................................................................... 05
3. Placa de Orifício..................................................................... 06

1. Conclusão ......................................................................................... 07

1. Introdução

Este relatório refere-se a prática realizada em laboratório no dia 17 de Maio de 2019, e que tem como objetivo determinar a vazão (Q), bem como o coeficiente de escape (K), pelos medidores e comparar o k teórico com o k experimental através do cálculo do número de Reynolds e da velocidade máxima.

Iremos analisar a vazão através de três dispositivos, sã eles: elementos de restrição, que é o caso da placa de orifício e venturi, e dispositivo de medição transversa, que é o tubo de pitot. A escolha do medidor de vazão dependerá de vários fatores como custo, precisão, necessidade de calibração e facilidade de instalação e manutenção.

O tubo de Venturi é um equipamento desenvolvido por Giovanni Batista Venturi que pode ser utilizado para medir a velocidade de um escoamento e também a vazão de um fluido, baseado na diferença de pressão provocada por diferentes áreas de seção transversal da tubulação, 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 a conservação da energia se a energia cinética aumenta, a energia determinada pelo valor da pressão diminui.

Quando o Tubo de Pitot foi criado, seu principal objetivo era o de medir a velocidade do fluxo da água no Rio Sena, que atravessa Paris. A partir de então, o tubo de Pitot difundiu-se em diversas aplicações e evoluções decorrentes da primeira tentativa. É bastante empregado para a medição de velocidades principalmente em escoamento de gases como, por exemplo, na aviação.

A Placa de Orifício funciona restringindo a tubulação onde a medição é realizada. Esta restrição é provocada pelo orifício que é feito em uma placa de pouca espessura e aplicada no tubo. Com a restrição da placa o fluxo é obrigado a mudar de velocidade, e, em consequência provocar um diferencial de pressão. Umas das principais desvantagens da placa é a sua capacidade limitada e a elevada perda de carga permanente ocasionada pela expansão não controlada a jusante do elemento medidor.

1. Materiais e Métodos

Abaixo encontram-se as atividades e materiais utilizados para a prática do laboratório.

1. Materiais e Equipamentos utilizados

1. Tubo de pitot;
2. Água;
3. Manômetro;
4. Tubulação em PVC
5. Placa de Orifício
6. Tubo de Venturi

1. Fotos

[pic 1] [pic 2]

[pic 3] [pic 4]

1. Procedimentos

Os medidores estavam devidamente instalados a uma tubulação plástica, em uma serie de tubos, onde foi instalado um medidor de vazão. Após a calibração do medidor, algumas vazões foram quantificadas, sendo que, os resultados dos mesmos foram explicitados através dos mostradores dos manômetros, conectados aos sensores de pressão que avaliam a diferença de pressão criada pela mudança de geometria.

1. Resultados

Tubo de Venturi

Após a coleta de dados de volume, tempo e pressão para as leituras para determinar a vazão para o medidor Venturi, registrou-se os dados presentes na tabela:

LEITURA	VOL. (m³)	T (s)	PRESSÃO 1 (Pa)	PRESSÃO 2 (Pa)	D1 (m)	D2 (m)
1	0,006	8,00	9900	7900	0,06	0,03
2	0,006	8,02
3	0,006	8,03

• Vazão=     = [pic 5][pic 6]

• D2/D1= 0,50
• A1= [pic 7]
• A2= [pic 8]
• Cálculo de K = 0,53        
• [pic 9]
• Cálculo da velocidade V1 =
  
  V1=[pic 10][pic 11]

Cálculo do número de Reynolds=
[pic 13]
[pic 12][pic 14]

• Aplicando o número de Reynolds no Gráfico, obtemos um valor de K próximo a 0,96.

[pic 15]

• k = 0,96

Tubo de Pitot

LEITURA	VOL. (m³)	T (s)	PRESSÃO 1 (Pa)	PRESSÃO 2 (Pa)	D1 (m)
1	0,006	7,0600	14300	13400	0,06
2	0,006	7,0300
3	0,006	7,0700

• Vazão=     = [pic 16][pic 17]
• A= [pic 18]
• Velocidade prática= Vazão/área = 3,01x10^-1[pic 19]
• Vmáx = 1,34m/s

[pic 20]

• =         Vm =  = 1,10 m/s[pic 21][pic 22][pic 23]

 =[pic 24][pic 25]

• Vazão = 3,10x10^-3
  [pic 26]

    Placa de Orifício