Relatorio Determinação da Vazão no Tubo de Diafragma
Por: DRAYZON • 8/9/2015 • Relatório de pesquisa • 1.139 Palavras (5 Páginas) • 734 Visualizações
RESUMO:
A medição e/ou cálculo da quantidade de fluxo de fluídos e gases em um conduto são essenciais para alguns setores industriais. Essa quantidade volumétrica de determinado fluído que passa por uma determinada seção de um conduto é chamada de Vazão. É possível se estimar uma vazão teórica, observando-se a quantidade de volume que se passa por um conduto num período conhecido de tempo. No entanto é possível, também, se aproximar a vazão real desse mesmo conduto quando observada e considerada a viscosidade desse mesmo fluído utilizado, variante de acordo com a temperatura do fluído. Levando-se tudo isso em consideração, e a importância desse conhecimento no currículo da engenharia, foi realizado no dia 19 de agosto de 2015, no laboratório experimental de Hidráulica da Pontifícia Universidade Católica de Goiás , o experimento em tela, que visa estimar e conhecer a vazão real no tubo diafragma (Qreal).
INTRODUÇÃO
O medidor chamado de Diafragma ou ainda conhecido como Placa de Orifício é constituído por uma placa delgada, na qual é aberto um orifício é utilizado em conduto forçado, conforme imagem a seguir.
[pic 1]
Na ilustração do tubo Diafragma acima é possível se observar D1 que é o diâmetro original da tubulação, D0 que é o diâmetro do orifício e D2, o diâmetro de saída do fluído. Sendo ainda o Ponto 1, ponto antes do diafragma, e 2, imediatamente depois do orifício. A velocidade V1 também é mostrada na figura. Ainda é possível observar o Manômetro em U conectado à tubulação em um ponto imediatamente antes e imediatamente depois do Diafragma, onde se verifica a variação h em relação à d0.
De posse das informações listadas acima, obtidas através do experimento em sala, e mais informações relacionadas à viscosidade V do fluido de acordo com sua temperatura T (em Fahrenheit) e do número de Reynolds torna-se possível a obtenção da Vazão Téorica (QT) e da Vazão Real (QR), utilizando-se as seguintes equações:
- ; [pic 2]
Onde:
Q= Vazão Teórica
V= volume
t= tempo.
- [pic 3]
Onde:
Qt= Vazão Teórica
V= Velocidade
A= Área da Tubulação
- [pic 4]
Onde:
= Número de Reynolds[pic 5]
Velocidade[pic 6]
Diâmetro[pic 7]
= Viscosidade do Fluído[pic 8]
- [pic 9]
Onde:
= coeficiente de vazão do medidor;[pic 10]
aceleração gravitacional em m/s2;[pic 11]
variação na altura da coluna do manômetro, em m;[pic 12]
S=Seção interna da tubulação, em m2;
= densidade relativa do Mercúrio, igual a 13,6;[pic 13]
Real= Vazão Real;[pic 14]
= 0,45.[pic 15]
(5)
[pic 16]
Onde:
Tc= Temperatura em Graus Celsius
TF= Temperatura em Fahrenheit
(6) x100[pic 17]
Onde,
Qr = Vazão Real
Qt= Vazão Teórica
E= Erro percentual
(7) Tabela de Viscosidade da Água em relação à temperatura:
Temperatura | Viscosidade Cinemática |
40 ºF | 1,664 x 10-5 |
50 ºF | 1,410 x 10-5 |
60 ºF | 1,217 x 10-5 |
70 ºF | 1,059 x 10-5 |
80 ºF | 0,930 x 10-5 |
90 ºF | 0,826 x 10-5 |
100 ºF | 0,739 x 10-5 |
110 ºF | 0,667 x 10-5 |
120 ºF | 0,610 x 10-5 |
150 ºF | 0,475 x 10-5 |
A unidade de viscosidade nesse caso encontra-se em ft2/seg. É necessário realizar a conversão para m2/seg.
Para os cálculos também foi utilizada a curva para diafragma padrão segundo a norma DIN disponibilizado pela professor.
MATERIAIS E MÉTODOS
Como já mencionado, o experimento foi realizado no laboratório de hidráulica da PUC-GO e os materiais utilizados para o mesmo foram:
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