Vazão e Medição de pressão

1 INTRODUÇÃO

A hidrodinâmica é o estudo de fluidos em movimento. É um dos ramos mais complexos da mecânica dos fluidos, como se pode ver nos exemplos mais corriqueiros de fluxo, como um rio que transborda, uma barragem rompida, o vazamento de petróleo e até a fumaça retorcida que sai da ponta acesa de um cigarro. Muitas situações de importância prática podem ser representadas por modelos idealizados, suficientemente simples para permitir uma análise detalhada e fácil compreensão.                                O estudo da mecânica dos fluidos é quesito básico para quase todas as áreas da ciência, principalmente para engenharia em que as aplicações são visíveis e essenciais e o cálculo da perda de carga em tubulações é fundamental para o estudo de uma instalação hidráulica, seja ela de bombeamento, seja ela por gravidade.                                No cotidiano, esses cálculos de perda de carga são muito importantes nas instalações hidráulicas, ou seja, quanto maior as perdas de cargas em uma instalação de bombeamento, maior será o consumo de energia da bomba.

2 OBJETIVO

Como presente trabalho pretende-se abordar ideias fundamentais de mecânica dos fluidos, aplicando-se na prática os conhecimentos vistos em sala, como por exemplo, calcular a vazão de forma direta e medir pressão, lendo apenas a altura da coluna de água no piezômetro.

3 REFERÊNCIAL TEÓRICO

3.1 VAZÃO

A vazão é o volume de certo fluido que passa por uma determinada seção de um conduto livre ou forçado, por uma unidade de tempo. Sendo assim, vazão é a rapidez com a qual um volume escoa ou quantidade de material transportado através de uma tubulação, por unidade de tempo. Um conduto livre pode ser um canal, um rio ou uma tubulação e um conduto forçado será caracterizado por uma tubulação com pressão positiva ou negativa.

Ela pode ser definida como vazão volumétrica (m³/s), que é a quantidade em volume que escoa através de uma secção em um intervalo de tempo considerado, ou vazão mássica (Kg/s), que é a quantidade em massa de um fluido que escoa através de uma secção em um intervalo de tempo considerado.

A vazão é a terceira grandeza mais medida nos processos industriais. Ela tem várias aplicações, 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.

1. PIEZÔMETRO

O piezômetro é um tubo graduado de material transparente, aberto na extremidade superior, onde se lê a pressão estática a que está submetido o líquido colocado no seu interior. A pressão na superfície livre do líquido será a pressão atmosférica, já a altura do líquido no tubo será proporcional à pressão a que ele estiver submetido.

Quando existir um conjunto de piezômetros, eles estarão medindo a diferença de pressão entre dois pontos em uma tubulação.

Existem basicamente três tipos de piezômetros: piezômetro de coluna vertical, de coluna inclinada e de tubo em U (manômetro).

Ele também possui algumas restrições, que tornam seu uso limitado:

1. A altura do líquido no tubo ,para pressões elevadas e para líquido de baixo peso especifico, será muito alta;
2. Não se pode medir pressões de gases, pois eles escapam sem formar a coluna da altura;
3. Não se pode medir pressões efetivas negativas, pois haverá entrada de ar no reservatório em vez de formar a coluna para medir a pressão.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

1. MATERIAIS

• Trena metálica
• Paquímetro
• Piezômetro
• Moto bomba
• Cronômetro

4.2 MÉTODOS

4.2.1 Descrição do experimento

Primeiramente foi regulada a moto bomba, em uma determinada vazão que será calculada após o ensaio. Abriu-se o registro e a água começou a cair dentro de uma caixa de acrílico. Dessa forma, fechou-se a abertura de saída de água, cronometrou-se aproximadamente 15 segundos, e com válvula de água direcionada para o recipiente de acrílico, deixou-se o encher, para posteriormente medir a altura da coluna d’água.