TELATÓRIO VENTURI - MECANICA DOS FLUIDOS

Índice

1.        Introdução        1

2.        Objetivo        1

3.        Materiais Utilizados        1

4.        Equações utilizadas para obtenção da vazão        4

5.        Procedimento do Experimento        6

6.        Esboço do tubo de Venturi        7

7.        Resultados do experimento        7

8.        Conclusões        8

9.        Bibliografia        8

1. Introdução

Experimento sobre tubo de Venturi, um dos medidores de fluxo mais comum, um dos medidores mais utilizados, por ter baixo custo, ser de fácil instalação e manutenção.

O tubo de Venturi é um instrumento de medição de vazão e é uns dos meios mais usados para medição de fluxos usados muitos em áreas industriais com baixo custo sua estrutura que se resume a uma placa transversal ao escoamento que leva ao aumento da velocidade e a queda de pressão que gera uma variação forte turbulenta na área gerada que se resulta a perda de carga com a menor precisão na medida de pressão.

O tubo de Venturi é montado entre dois anéis que contêm conectados ao manômetro para que se possa observar a variação da coluna de mercúrio e se determinar a de pressão

O conjunto é fixado entre flanges, o que torna fácil sua instalação e manutenção. A vazão é determinada através de uma formula, onde os valores são dados através de medidas de pressão variadas.

1. Objetivo

O objetivo do experimento é determinar a vazão do fluido através da placa de orifício em razão da alteração de pressão medida por um manômetro em U com mercúrio antes e depois da placa de orifício.

1. Materiais Utilizados

Para esse experimento serão utilizados os seguintes materiais:

• Manômetro em U de coluna de mercúrio (Figura 1)
• Bomba para bombeamento da água no sistema de dutos
• Circuito de dutos 1” Schedule 40  com espessura de 3,38mm e diâmetro interno de  26,64mm. (Figura 2)
• Tubo de Venturi de 17,7mm.
• Registros para fechar ou abrir o circuito para o fluido (Figura 3)
• Botoeria de acionamento de bomba hidráulica (Figura 4)
• Água

[pic 1]

Figura 1 – Manômetro de coluna de mercúrio em U.

[pic 2]

Figura 2  – Circuito de dutos de 26mm de diâmetro.

[pic 3]

Figura 3 – Registos para fechar ou abrir o circuito

[pic 4]

Figura 4 – Botoeira usada para acionar a bomba hidráulica.

[pic 5]

Figura 5 – Tubo de Venturi.

1. Equações utilizadas para obtenção da vazão

Após acionada a bomba e aperto o registro para que o fluido circule pelo sistema é possível fazer as leituras da coluna de mercúrio no manômetro e determinar a vazão por meio da seguinte equação:

Q = V1.A1

[pic 6]

Onde:

Q - vazão volumétrica, (L3/t);

        V1 - velocidade média no ponto 1, (L/t);

        A1 – área de seção transversal nos pontos (L2)

            Cd - coeficiente de arrasto, (adimensional);

         – D1/D0, adimensional;[pic 7]

D1 – diâmetro interno do tubo, (L);

D0 – diâmetro interno do orifício (L);

        (P1 – P2) - queda de pressão, (M/Lt2);

        ρ - massa específica do fluido em escoamento, (M/L3).

Inicialmente o Cd (coeficiente de arrasto) não é conhecido, por tanto é necessário, a partir da leitura colhida no manômetro, calcular a velocidade do fluido.

Para calculo da velocidade será necessário determinar  e K[pic 8]

 é determinado pela seguinte equação:[pic 9]

[pic 10]

Onde:

[pic 11]

[pic 12]

 é determinado  por  [pic 13][pic 14]

Após determinar os valores de  e K é possível calcular a V1 (velocidade inicial do Fluido) e após determinado valor de V1 é possível calcular o numero de Reynolds.[pic 15]

O Numero de Reynolds determina a classificação do regime de escoamento através da seguinte Formula:

[pic 16]

Onde:

V- velocidade média do fluido

D - diâmetro do tubo

[pic 17] - viscosidade dinâmica do fluido

 - massa específica do fluido[pic 18]