JUSTIFICATIVA

Hidrômetros

Inserido nos pontos de consumo da rede

Medir o volume de água consumido

Residências

Site Lab

Medição da vazão na entrada e bombeamento (saída)

Verificação das condições de funcionamento do motor-bomba, vazamentos e “roubos” de água

Construção de novos loteamentos

Estações Elevatórias

Marcador de uma bomba de combustível

Controle do recebimentode gás (GLP)

Postos de Combustível

Processos Industriais

OBJETIVOS

Medição de vazão através de:

Venturi

DiafragmaRotâmetro

O termo vazão vem sendo usado desde 1502 (Leonardo Da Vinci)

Desenvolvimento de dispositivos práticos

IndústriaTrabalho de pesquisadores (Bernoulli, Pitot)

Medidores de vazão

Determina a quantidade de fluxo (em termos de massa ou volume), que passa por uma determinada seção de escoamento por unidade de tempo

Tipo mássico: Tipo volumétrico:

Medidor de área variável mais conhecido

Tubo cônico vertical transparente + flutuador

A medida da posição y é lida diretamente na escala graduada

Vazão se dá de baixo para cima

Duas forças agem sobre o flutuador : peso e empuxo

As forças verticais para cima são maiores que o peso e fazem com que o flutuador se movimente

O flutuador se movimenta até encontrar a posição de equilíbrio

Peso Empuxo=

Equilíbrio:

Características:

A perda de carga no rotâmetro é constante;

Exemplo de aplicação:

Mede vazão de forma instantânea de líquidos ou gases;

Medição precisa para pequenas vazões; As perdas de pressão são mínimas; Fácil de calibrar; Boa exatidão e precisão; Baixo custo.

Vantagens:

Instalação vertical; Custo elevado para grandes fluxos; Necessidade de calibrar o aparelho para o fluido a

ser usado; Limita-se a fluidos não corrosivos; Bolhas de ar no interior do tubo podem causar

erros de leitura.

Desvantagens:

Idealizado em 1971;

• Usado como medidor em 1886;

Velocidade de escoamento e vazão;

• Medição feita através da variação da Pressão.

Princípio de Bernoulli Princípio da Conservação de massa

Seção

Velocidade

Nós

“Pescoço” de Venturi

Pressão de Vapor do Fluido

Pressão na Seção do Tubo

Risco Potencial de danificar o tubo.

É um dispositivo de medição de vazão em um conduto forçado.O diafragma consiste num disco com um orifício concêntrico aoconduto cilíndrico, com duas tomadas de pressão.

Orifício com diâmetro compreendido entre 30% e 80% emrelação a seu diâmetro, sendo que valores inferiores a 30%correspondem a perdas excessivas e superiores a 80% nãopossuem boa precisão.

Venturi estreitamento gradual

Diafragma estreitamento brusco

O estreitamento da seção provoca uma

diferença de pressão entre as

seções de montante e jusante

Mede-se a diferença de pressão através de um manômetro

diferencial

Aplicando Bernoulli entre as mesmas encontra-se uma expressão para a vazão que

passa pelo conduto.

Vantagens: Simplicidade;

custo relativamente baixo;

ausência de partes móveis;

pouca manutenção;

aplicação para muitos tipos de fluido.

Desvantagens : provoca considerável perda de carga no fluxo;

a faixa de medição é restrita.

MATERIAIS

Mesa de medição de vazão composta pelo piezômetro e os medidores Venturi, Diafragma e Rotâmetro.

Balde

Cronômetro

Gráfico de aferição do Rotâmetro.

Métodos

Abre-se o registro para que o fluxo de água comece a escoar passando pelos medidores de vazão;

A primeira leitura é feita no flutuador (ou bóia) do rotâmetro;

Com o valor encontrado, achamos a vazão através do gráfico de aferição;

Em seguida, se faz a leitura nos piezômetros correspondente ao venturi e o diafragma;

Faz-se a medição de vazão volumétrica : Nointervalo de tempo de 15 segundos, coloca-se amangueira com a saída de água no balde. Com aleitura da altura de água no balde, calcula-se seuvolume. Divide o valor do volume pelo tempo de 15segundos e obtemos a vazão real.

Para o rotâmetro

0,27 kg/s

12,7 cm

0,27 L/s

Para venturi e diafragma:

I. Aplica-se Bernoulli entre 1 e 2, desprezando-se a perda de carga:

(1)g

Vp

g

Vpz

2z =

2

2

222

2

111

Venturi Diafragma

II – Para escoamento permanente e incompressível:

(2)

III- Elevando a equação (2) ao quadrado e dividindo por 2g encontra-se:

(3)

IV - Substituindo (3) em (1):

(4)

2211 VAVAQ

V

g

V

g

A

A

1

2

2

2

2

1

2

2 2

2

1

2

212

1

/2

A

A

hppgV

V- Multiplicando a equação (4) pela área A2 tem-se:

(5)

2

1

2

212

1

/2

A

A

hppgAQ

A equação (5) é uma equação aproximada, porque na sua dedução desprezou-se a perda de carga.

2

1

2

212

1

/2

A

A

ppgCAQ

Onde C é um coeficiente de correção.

Volume do Balde

Volume (ml) = 772 ml + 165,4 y

Vazão Real

Substituindo os valores na equação da vazão:

• Venturi

• Diafragma

Q= 0,276 l/s

Q= 0,257 l/s

Comparando os Valores obtidos:

Venturi –

0,276 l/s

Diafragma –

0,257 l/s

Rotâmetro-

0,270 l/s

Balde –0,278 l/s

Fontes de erros:

Leitura OperaçãoDesprezar as Perdas de Cargas