Simulação de um Medidor de Fluxo do Tipo Placa de Orifício

Simulação de um Medidor de Fluxo do Tipo Placa de Orifício no SolidWorks®

RESUMO

A placa de orifício tem como princípio a medição de fluxos, muito utilizadas pela sua simplicidade com o seu grande contraponto sua perda de carga, consiste em uma redução da secção do tubo provocando uma diferença de pressão aumentando a velocidade no tubo quando passa pela placa assim sendo possível medir sua velocidade.

Palavras-chave: Vazão. Simulação. SolidWorks®. Placa de orifício.

1. OBJETIVO

O trabalho possui como objetivo simular uma placa de orifício em uma tubulação observando as perturbações que a mesma provoca, e suas consequências.

1. INTRODUÇÃO

A medição de vazão com a placa de orifício se dá por meio de uma obstrução a passagem do fluido, que gera uma queda de pressão na tubulação e com isso surge uma pressão diferencial. A placa consiste de um disco chato, de pouca espessura, com um orifício para passagem do fluido. Esse orifício pode ser concêntrico, excêntrico ou segmental. Apesar de ser o mais simples e flexível medidor de vazão, tem como desvantagem uma alta perda de carga.

1. METODOLOGIA

Para esse projeto foi utilizado o software SolidWorks® que provém de uma grande quantidade de ferramentas para medição de fluxo, utilizados os conhecimentos de dinâmica de fluidos que foram lecionadas durante as aulas de Fenômenos do Transporte. Através do programa foi desenhado e simulado uma tubulação com uma placa de orifício concêntrica com 4cm (quatro centímetros) de espessura, sendo 40cm (quarenta centímetros) de diâmetro interno e 36cm (trinta e seis centímetros) de diâmetro externo, e a placa de orifício com diâmetro de 10cm (dez centímetros). O líquido que foi simulado através da tubulação foi a água a uma temperatura de 20,2ºC. Na simulação do SolidWorks foi necessário estabelecer a velocidade inicial do fluido, assim adotamos 3m/s (três metros por segundo).

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Analisando e discutindo sobre os resultados da simulação na figura 1 (anexo), foi concluído que:

• O fluxo de entrada e de saída apesar da placa de orifício são praticamente o mesmo, aproximadamente 0.3027[pic 1]
• A velocidade do fluido aumentou consideravelmente dentro da placa de orifício chegando a mais de 30m/s.
• A velocidade de saída, no fim do tubo é a mesma da velocidade de entrada como o esperado, tendo o mesmo diâmetro na saída.
• Aumentando o diâmetro da placa de orifício é possível perceber a diminuição da velocidade incidente por ela, sendo assim provocando menor perda de carga.
• Variando a velocidade inicial percebesse que a velocidade do fluido por toda a tubulação varia de forma proporcional.
• A área que o fluido ocupa após a saída da placa e menor até reestabelecer a velocidade inicial.

1. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CEFETES. Instrumentação Industrial – Modulo: Vazão. 1ªed., 2006. Disponível em:. Acesso em 11 de nov de 2016.

BALBINOT, A.; BRUSAMARELLO, V. J. Instrumentação e Fundamentos de Medidas. Vol.2, ed. LTC, 2007.

1. ANEXO:

[pic 2]

Figura 1: Simulação do fluido atravessando a placa de orifício e seus resultados