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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA MECÂNICA COM ÊNFASE EM MECATRÔNICA MEDIDOR DE VAZÃO: VENTURÍMETRO Bárbara de Oliveira Tavares Cristiano Athayde Braga Diniz Hairton Júnior José da Silveira Melissa Ferreira Ricoy Professora: Ana Angélica Machado Maximo Belo Horizonte Março/2015 Objetivo Calcular o valor do Coeficiente de Descarga (). Procedimento experimental A prática foi realizada em um venturímetro, constituído de 4 tubos piezométricos que possuem uma régua graduada em milímetros. Os tubos piezométricos são ligados em suas extremidades a um cano de distribuição onde se controla o ar dentro dos mesmos, por meio de uma válvula. Figura 1: Bancada de testes do venturímetro A variação da pressão (∆h) é dada através da diferença das leituras das colunas de água do segundo e do terceiro piezômetro. Figura 2: Esquema do venturímetro do laboratório A água escoa até o medidor venturi e é conduzida a um equipamento que é o complexo medidor de vazão. Este equipamento consiste em um tubo externo, transparente, que contém vários orifícios calibrados em sua parede e dispostos em taxa constante ao longo do cilindro. O cilindro externo tem uma escala graduada, em milímetros, para a medição da altura do nível da água no tubo. Com este valor determina-se a vazão, em litros por minuto, no gráfico de calibração fornecido pelo fabricante da bancada. Figura 3: Medidor de vazão da bancada do laboratório Dados Obtidos Com base no experimento feito laboratórios foram recolhidos e calculados os seguintes dados: Medidor de Vazão Dados do Venturímetro Resultados Obtidos Desvios Expressão Correta Logaritmos H (mm) Q' (l/min) Q (m3/s) h1 (m) h2 (m) ∆h (m) ∆h1/2 (m)1/2 Cd DA DR DP (%) DMA Cd +- DMA Log Q (m3/s) Log ∆h (m) 280 15 2,50E-04 0,875 0,06 0,815 0,9027735 0,77073742 1,0855352 -0,314797779 -0,28999316 28,99931567 -2,379E-16 1,085535197 -3,60205999 -0,08884239 235 11 1,83E-04 0,375 0,18 0,195 0,44158804 1,15549845 0,069963257 0,064450473 6,445047329 +- -3,73675857 -0,70996539 205 8,5 1,42E-04 0,23 0,123 0,107 0,32710854 1,2053718 0,119836601 0,110394027 11,03940266 -2,38E-16 -3,84873232 -0,97061622 180 7 1,17E-04 0,18 0,11 0,07 0,26457513 1,22727817 0,141742973 0,130574277 13,05742766 -3,93305321 -1,15490196 155 5,5 9,17E-05 0,15 0,103 0,047 0,21679483 1,17681379 0,091278596 0,084086261 8,408626091 -4,03778856 -1,32790214 138 4 6,67E-05 0,12 0,09 0,03 0,17320508 1,07125621 -0,014278985 -0,01315387 1,315386645 -4,17609126 -1,52287875 138 4 6,67E-05 0,11 0,075 0,035 0,18708287 0,99179053 -0,093744664 -0,08635801 8,635801417 -4,17609126 -1,45593196 Tabela 1: Dados obtidos através do experimento com o venturímetro Gráfico 1: Curva de calibração do venturímetro (∆h1/2 = f(Q)) Gráfico 2: Cd = f(Q) Gráfico 3: Log Q = f(Log ∆h) Análise dos resultados Como pode ser observado na tabela 2, ouve uma diferença considerável entre os valores levantados durante a pratica e os valores obtidos a partir do gráfico 4. Tal diferença se da devido a diversas falhas encontradas no equipamento, como entrada e ar e vazamentos, combinados com erros de paralaxe durante a leitura das escalas. Medidor de Vazão Grafico Prática H (mm) Q' (l/min) Q (m3/s) Q' (l/min) Q (m3/s) 280 11,5 1,92E-04 15 2,50E-04 235 8,5 1,42E-04 11 1,83E-04 205 6,5 1,08E-04 8,5 1,42E-04 180 5 8,33E-05 7 1,17E-04 155 4 6,67E-05 5,5 9,17E-05 138 3 5,00E-05 4 6,67E-05 138 3 5,00E-05 4 6,67E-05 Tabela 2: Comparativo dados medidos e obtidos pela tabela. Gráfico 4: Curva característica H x Q. Equação do Venturimetro do laboratório : Conclusão A pratica serviu para a didática proposta de se observar e interpretar os valores medidos e o comportamento do fluido durante o experimento, mas o sistema usado não passa confiabilidade devido as possíveis combinações de erros e falhas encontradas e abordadas.
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