Experimento 1 – Medidor de Vazão Venturi

1) Objetivo:

O experimento trata-se da aferição do medidor de vazão Venturi, por meio do diferencial de pressão do escoamento do fluido. Este experimento demonstra também o comportamento do fluido e suas características físicas em diferentes seções.

2) Definições:

Coeficiente de descarga: razão entre a vazão real e a vazão máxima (teórica) que um dado dispositivo pode fornecer.

Número de Reynolds: permite avaliar o tipo do escoamento (a estabilidade do fluxo) e pode indicar se flui de forma laminar ou turbulenta. Para o caso de um fluxo de água num tubo cilíndrico, admite-se os valores de 2.000 e 2.400 como limites.

3) Roteiro do experimento

Conectar as extremidades das mangueiras do manômetro digital nos pontos de aferição de pressão.

Caso as mangueiras apresentem bolhas de ar, realizar o seguinte procedimento:

Retirar a extremidade da mangueira que estiver conectada ao manômetro. Colocar a extremidade em um recipiente para coleta de água. Ligar a bomba nº 1 e deixar a água fluir através da mangueira até não se observar

mais bolhas; Conectar a mangueira novamente ao manômetro

Para verificação prévia, acoplar as duas mangueiras em pontos de mesma pressão e avaliar se a diferença de pressão registrada é zero.

Conectar as extremidades do manômetro em pontos com diferencial de pressão e avaliar se existe registro de diferença de pressão.

Ligar as bombas centrifugas em série:

Fechar a válvula A e abrir a válvula B de alimentação da bomba Abrir a válvula 1 e 2, fechar a válvula 3

Ligar a bomba 1 e em seguida a bomba 2

Regula-se a válvula de controle para alta vazão.

Registra-se o tempo necessário para enchimento do tanque volumétrico em 40 L.

Antes de alterar a válvula de controle de vazão, deve-se medir a diferença de pressão no manômetro digital.

Repetir o processo ao menos três vezes para obter um desvio padrão associado ao tempo de enchimento do tanque.

Deve-se executar este processo cinco vezes, de forma que registre-se diferentes variações de pressão.

Calcular a vazão real (QR).

Calcular a vazão teórica (Qt).

Calcular o coeficiente de descarga (CD).

Calcular V1.

Calcular V2 teórico utilizando a equação de Bernoulli:

Corrigir V2 utilizando o coeficiente de descarga.

Plotar os gráficos de Q x ∆P e CD x Re.

Calcular o número de Reynolds.

Comentar os resultados obtidos.

4) Equações:

QR=vol/t CD=QR/QT

Re=(v1.D1)/ν V1= QR/A1

Onde:

QR: vazão real QT: vazão teórica vol: volume t: tempo CD: Coeficiente de descarga V: velocidade do fluxo g: aceleração da gravidade z: altura em relação a um referencial p: pressão ρ: massa específica. ν: viscosidade cinemática

5) Constantes

A1: 0,0250 m2

A2: 0,0178 m2

m: 0,45 Volume: 0.025 m3

ν: 10-6 m2/s ρágua: 997,04 kg/m³

6) Medições

Ensaio ∆P (Pa)

Tempo (s)

Qr (m2/s)

Qt

(m2/s)CD V1

(m/s)V2

(m/s)Re1

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