Relatorio Hidraulica Condutos Forçados

Introdução

Estudar condutos forçados em tubulações é essencial, pois o regime de água em anormalidade pode provocar a ruptura da tubulação e causar inundações, enchentes, causadas pela falta de controle da vazão. É essencial também para um dimensionamento que atenda ao projeto hidráulico em vários sentidos, como o abastecimento de água em uma cidade ou até numa irrigação. Os medidores Diafragma e Venturi medem a calibração dos coeficientes de descarga e são fundamentais para que haja um melhor controle dessas funções.

Resumo bibliográfico

Medidor Diafragma

O medidor tipo placa de orifício ou diafragma é constituído por uma placa delgada, na qual se abre um orifício e é utilizado em conduto forçado.

Como a geometria deste tipo de medidor é simples, apresenta um custo baixo ao ser comparado com o tipo Venturi, porém a expansão descontrolada a sua jusante acarreta elevada dissipação de energia.

Devemos notar que a tomada de pressão para as placas de orifício influenciam nos coeficientes de correção usados, sendo que inicialmente consideramos a situação representada pela primeira figura. Temos : CC ≠ 1,0 ; Amín = A0 e Cd = CV . CC e isto permite obter a equação para o medidor tipo placa de orifício.

Para se obter resultados precisos com o medidor tipo placa de orifício, o mesmo deve ser instalado no mínimo a 40 x Dtubo à jusante de uma singularidade, se a mesma existir. Ao analisarmos, verificamos que a sua utilização apresenta certa dificuldade, principalmente no que se refere a obtenção de CC , por este motivo introduz-se um novo coeficiente de correção, que é denominado de coeficiente de escoamento e comumente representado por C, o qual é obtido experimentalmente e é função do número de Reynolds de aproximação (Re1) e da relação D0/D1.

Medidor Venturi

O Venturi consiste em uma secção reduzida denominada garganta onde chega uma tubeira convergente e sai uma tubeira divergente, com um manômetro diferencial ligado aos dois anéis piezométricos (um na garganta e outro em uma secção de mesmo diâmetro que o tubo).

O bocal é um aparelho semelhante ao Venturi diferindo deste apenas por não ter o tubeira divergente e é muitas vezes denominado Venturi tipo curto. Devido a essa ausência de orientação do jato na saída, suas perdas globais são muito maiores, entretanto seu custo é mais barato que o medidor Venturi.

O medidor Venturi é constituído de uma seção a montante do mesmo diâmetro do conduto, que através de uma seção cônica convergente (ângulo geralmente de 20 a 30º); o leva a uma seção mínima, garganta do Venturi, e através de uma seção cônica divergente (ângulo geralmente de 5 à 14º) gradualmente retorna ao diâmetro do conduto.

O difusor cônico divergente gradual à jusante da garganta fornece excelente recuperação da pressão; e isto garante uma pequena perda de carga neste tipo de aparelho, perda geralmente compreendida entre 10 a 15 por cento da carga de pressão entre as seções (1) e (2).