PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS

Escola de Engenharia

Experimento 5: Determinação da vazão na placa de orifício.

Cláudia Abrão Nogueira – 2005200352331-6

Rhayssa Chrystianini Moises Moreira – 2015200250114-5

Rhafaella Chrystianini Moises Moreira – 2012200250301-4

Walkiria Peres Ferreira - 20132002500152

Goiânia, GO

Setembro, 2015

RESUMO

O presente trabalho tem por finalidade relatar a prática laboratorial da disciplina Fenômenos de Transporte Experimental, realizada no dia 17/09/2015, no Laboratório de Hidráulica, localizado nas dependências da faculdade de engenharia da PUC-GO – Goiânia – GO. O experimento foi realizado pela turma A06 do curso de engenharia civil e teve como objetivo a determinação do tubo

diafragma e calcular o valor da constante “ ” com a vazão lida no rotâmetro. Utilizando como

principal instrumento o tubo diafragma.

INTRODUÇÃO

Existem alguns dispositivos que servem para medir a vazão em escoamentos (Rotâmetro, Hidrômetro). Dentre eles utilizaremos no experimento o tubo diagrama ou Placa de Órfico. O medidor tipo placa de orifício é constituído por uma placa delgada, na qual se abre um orifício e é utilizado em conduto forçado, devido a sua simples geometria apresenta baixo custo ao ser comparado com o tipo Venturi, conforme figura (1).

Figura 1. Tubo diagrama

Fórmulas:𝑄=𝐾.𝑆.𝑚.

2𝑔 𝑑𝐻𝑔−1

.∆ℎDe acordo com STREETER, o orifício de bordo delgado instalado num tubo (fig. 1) provoca uma contração jato a jusante abertura do orifício. Para um escoamento de fluído incompressível, equação de Bernoulli.Para se obter resultados precisos com o medidor tipo placa de orifício, o mesmo deve ser instalado no mínimo a 40 vezes o diâmetro à jusante (região do orifício). Na escolha de um medidor de vazão, devemos considerar os seguintes itens:

Custo; Precisão de leitura; A necessidade de calibração; A facilidade tanto da instalação como da manutenção.

As placas de orifício são 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 concêntricas, excêntricas ou segmentais e podem ter diâmetros nominais de 1” a 40”.

Fórmulas:

(1)

(2) ;

Portanto

(3)

(4) , em mca

(5)

Em que:

, em ;

em ;

, em ;

, em .

Dados:

- Diâmetro do tubo =

- m = ;

- ;

-

- Área = , em .

MATERIAIS E MÉTODOS

- Tubo Diafragma;

- Quadro de pressões;

- Água;

O experimento foi realizado no laboratório de hidráulica da Escola de Engenharia da PUC-GO. O procedimento experimental consistiu nas seguintes etapas:

1 – Abrir o registro geral para que haja o escoamento do fluxo de água através da tubulação;

2 – Abrir o registro de entrada do reservatório procurando colocar o sistema em REP;

3 – Leitura da vazão em litros por segundo no Rotâmetro;

4 – Medir o diâmetro do tubo diafragma;

5 - Aferir a altura ?????

????

RESULTADOS

Placa de Orifício

Foi feita a leitura da deflexão no manômetro de coluna de mercúrio ligado à Placa de Orifício. Os valores registrados foram h1 = 84,2 cm e h2 = 53,3 cm e, calculando a diferença

∆h = h1-h2 (cm) = 30,9

∆h = h1-h2 (m) = 0,309

CONCLUSÃO

Concluímos que, quanto maior for a perda de carga numa tubulação, maior será o erro.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRUNETTI, F. Mecânica dos Fluidos. 2.ed. Ed. Pearson Prentice Hall. São Paulo, 2008.

BENEDICT, R. P., 1984, Fundamentals of Temperature, Pressure and flow Measurements, 3rd Ed., John Wiley & Sons, New York.

ÇENGEL, Y.A., CIMBALA, J.M.; Mecânica dos Fluidos, Fundamentos e Aplicações, 1o ed. São

Paulo: Editora McGraw-Hill, 2007.

STREETER, Victor Lyle. Mecânica dos Fluidos, 7º edição. São Paulo: McGraw-Hill, 1980).