Relatorio Calibração Venturi

...

[pic 5]

Figura 1- Tubo de Venturi.

Aplicando a Equação de Bernoulli entre os pontos (1) e (2), temos que:

(3)[pic 6]

Sabendo ainda que a vazão é constante ao longo de toda tubulação,logo:

Q1 = Q2 (4)

Para fluídos em escoamento incompressível, temos que a massa específica na seção de entrada é a mesma que na de saída, logo, a equação (4) pode ser escrita da seguinte forma:

(5)[pic 7]

Podemos substituir a equação (5) em (3) para determinar as velocidades médias nas seções.

(6)[pic 8]

Onde,

= Diâmetro da seção[pic 9]

= Velocidade média na seção[pic 10]

= Peso específico do fluido manométrico[pic 11]

= Peso específico do fluido[pic 12]

= Diferença de altura no manômetro[pic 13]

2.3 TUBO DE PITOT

O tubo de Pitot foi criado em 1732 pelo físico francês Henri Pitot (1665-1743). Seu objetivo era o de medir a vazão da água no Rio Sena, que atravessa Paris. A partir de então, observou-se que o tubo de Pitot era útil para diversas outras aplicações.

O tubo de Pitot funciona basicamente como um medidor de pressão diferencial, necessitando para isso, possuir duas pressões bem definidas e comparadas. A primeira fonte de pressão do sistema é a pressão de impacto, tomada na extremidade do tubo de Pitot através de sua entrada frontal principal. O tubo de Pitot não mede somente a pressão do ar, mas de todos os meios fluidos.

A segunda tomada de pressão é a de pressão estática, que pode ou não ser tomada no mesmo corpo do tubo de Pitot, porém pode estar locada em uma posição distinta da tomada de pressão de impacto. A tomada de pressão estática precisa estar localizada numa posição de ângulo reto ao fluxo laminar do fluido, para melhor precisão.

A diferença de pressão pode ser encontrada pela pressão dinâmica, é possível a obtenção da velocidade de dado fluido, conhecendo se também a densidade desse fluido, através de equações convenientes. Em geral o tubo de Pitot encontra-se em áreas de fluxo laminar, sem muita perturbação ou turbulento.[pic 14]

Figura 2- Tubo de Pitot.

Considerando a Equação de Bernoulli aplicada nos pontos (1) e (2), sabendo que = 0 e os pontos estão na mesma cota, têm se que:[pic 15]

(7)[pic 16]

(8) [pic 17]

Como a diferença de pressão é medida pelo manômetro, pode-se dizer que:

(9)[pic 18]

Logo, a equação que expressa o valor da velocidade em um determinado ponto é:

(10)[pic 19]

MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização do experimento foram utilizados os seguintes materiais:

- Soprador centrífugo(SC): ligado a um inversor de frequência para a variação da vazão

- Tubo de PVC

- Medidor de vazão do tipo Venturi (Vt): com DI= 100mm, di= 70mm e β = 0,70

- Medidor de vazão do tipo Placa de Orifício (PO) com DI= 97,5 mm, di= 36,5 mm e β = 0,37

- Manômetro de Tubo em U (MU) que contem água colorida com fluido manométrico, ligado ao medidor de vazão tipo Venturi ou Placa de orifício

- Medidor de velocidade tipo Pitot padrão (Pt), ligado ao seu respectivo Manômetro de Tubo inclinado que contém água colorida como fluido manométrico;

- Medidor comercial de velocidade tipo Anemômetro de Ventoinha(AV)

Antes de começar o experimento deve-se verificar se os dois manômetros estão com o fluido manométrico equilibrados. Após isto, liga-se o soprador e verifica a vazão a fim de encontrar a variação de velocidade através da leitura no Pitot e faz se a leitura no tubo de Venturi. Aumentando unitariamente a intensidade do soprador até que seja obtidos os dados necessários para a formulação do relatório.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os dados obtidos pela leitura dos manômetros, pela leitura do anemômetro, a velocidade media nos pontos (1) e (2) do Venturi, com diâmetros diferentes e a altura do tubo de pitot estão apresentados na tabela a seguir de acordo com os níveis de velocidade.

Tabela 1 – Dados experimentais no nível 1

Y=(mm)

P. Pitot

P. Pitot(m)

L. Manometro

Veloc. (m/s)

Anemômetro

V

V1media

V2 media

0

0,008

0,0014

0,0030

1,8000

4,8089

3,9747

8,1116

24,77

0,008

0,0014

P1 - P2(N/m²)

4,8089

45,29

0,009

0,0016

30,0000

5,1006

77,72

0,008