Vertedouros Em Mecanica Dos Fluidos

Universidade Estadual do Maranhão - UEMA

Trabalho de mecânica dos Fluidos

Professor : Fernando

Aluno : Juan Paulo Gama

1) De maneira geral quais são os principais medidores de vazão usados na Engenharia Civil.

Medidores de Vazão por Pressão Diferencial

Elementos primários, cuja finalidade é a medição de vazão de fluidos. Quando apropriadamente dimensionadas, a sua instalação em uma tubulação cria um diferencial de pressão entre a montante e a jusante. Este diferencial é proporcional ao quadrado da vazão. Uma vez medido este diferencial, conseguimos indicar, totalizar, programar e controlar esta vazão, seja através de instrumentos convencionais analógicos ou sofisticados sistemas digitais. As placas de orifício são indicadas para medir vazão de líquidos, gases e vapores. As placas podem ser do tipo concêntrico, excêntrico ou segmental e podem ter diâmetros nominais de 1" a 40". As Placas de orifício são simples, robustas, e confiáveis São baseadas em normas internacionais ( I S O -5167 / AGA - Rep. 3 / ISA - RP 3.2 ) Tipos e aplicação - Concêntricas : para fluídos limpos - Excêntricas e Segmentais : para fluídos sujos com partículas sólidas em suspensão . - Canto arredondado: para fluídos de alta viscosidade. São fabricadas usualmente em aço inox 304/316; ou em aços-liga como Hastelloy e Monel (outros materiais ).

Trata-se de uma técnica bastante confiável - devido às literaturas técnicas e normas existentes, e viáveis – devido ao baixo custo de construção, aquisição, instalação, manutenção, calibração, diversidade de materiais (aço inoxidável, monel, etc.) para atender aos efeitos de corrosão. Por outro lado têm-se problemas relacionados à perda de carga, baixa rangeabilidade, dependência da geometria da instalação, do regime e perfil de escoamento do fluido, etc.

A - Operação

Os elementos geradores de pressão diferencial constituem-se em restrições para o fluxo quando montados em tubos; a análise do comportamento da pressão indica estabilidade na região montante do elemento primário, com pequeno aumento na região adjacente à placa; após a passagem do fluído pelo orifício ocorre uma queda brusca na pressão, iniciando-se, posteriormente, a recuperação parcial, completada na região de 8 diâmetros na jusante da placa.

B – EQUAÇÃO GERAL

VAZÃO VOLUMÉTRICA Q = K (ΔP)0.5

VAZÃO MÁSSICA W = K (ΔP)0.5

Sendo:

Q = vazão em volume

W = vazão em massa

K = constante da medição

ΔP = pressão diferencial

MEDIDORES DE VAZÃO MAGNÉTICOS

O medidor de vazão eletromagnético para líquidos ‚ é um medidor volumétrico com baixa perda de carga. Sem parte móvel, possui boa precisão, sendo insensível a variações de pressão, temperatura, densidade e viscosidade. Possui habilidade de medir vazões de uma grande gama de produtos químicos, sujos e lamacentos. Sua operação baseia-se na Lei de Faraday, requerendo, portanto, que o liquido a ser medido possua um mínimo de condutividade elétrica.

Princípio de operação

O princípio de operação do medidor de vazão eletromagnético está baseado na lei da indução eletromagnética de Faraday que estabelece que, quando um condutor se move em um campo magnético, na direção perpendicular ao campo, uma força eletromotriz é induzida perpendicularmente à direção do movimento do condutor e à direção do campo magnético.

O valor da força eletromotriz é proporcional à velocidade do condutor e a densidade do fluxo magnético. Na figura abaixo, quando um fluido condutor flui com uma velocidade média V (m/s) através de um tubo de diâmetro interno D (m), na qual um campo magnético de densidade de fluxo uniforme B (Tesla) existe, uma força eletromotriz E (volts) ‚ induzida perpendicularmente à direção do campo magnético e a direção do fluxo:

E = D.V. B(V )

A taxa de fluxo magnético ‚ obtido da seguinte equação:

Das duas equações acima, obtemos:

Portanto, a força eletromotriz é expressa

como mostrado abaixo:

Se B e D são constates, então E será Proporcional a Q na equação acima.

O equipamento eletrônico associado ao Medidor amplifica e converte esta força eletromotriz E para um sinal padrão de 4 a 20 mA ou um sinal em freqüência.

MEDIDOR VÓRTEX:

O medidor vórtex tem sido um grande diferencial de solução em substituição aos tradicionais métodos de pressão diferencial, devido à baixa perda de carga, maior rangeabilidade, exatidão, medidor de relação linear, redução de custos de instalação e manutenção, compensação de pressão e temperatura, medição de vazão volumétrica normalizada e/ou mássica. Este medidor aplica-se gases, vapor saturado e