experimento t. Venturi

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UNIVERSIDADE PAULISTA
ENGENHARIA CIVIL 
EMANUEL DENIS DA SILVA RA:B665076 EC5p43
EXPERIMENTO MEDIDOR DE VAZÃO VENTURI
LIMEIRA-SP
INTRODUÇÃO
O medidor Venturi (ABNT, 1988) tem uma forma que tenta imitar os padrões de escoamento através de uma obstrução carenada em um tubo. O medidor clássico, ou de Herschel, é raramente usado, pois é muito grande tornando-o inconveniente para instalações industriais além de ser caro para fabricação. Uma facilidade é que os medidores de Venturi são autolimpantes devido sua superfície interna ser lisa. O Venturi moderno consiste de uma seção de admissão de bocal de escoamento padrão e uma expansão de saída cônica não maior que 30º e sua faixa de nº de Reynolds recomendada é de 1,5x105 a 2x105.
O medidor Venturi é constituído de uma seção a montante do mesmo diâmetro do conduto, que através de uma seção cônica convergente (ângulo geralmente de 20 a 30º); o leva a uma seção mínima, garganta do Venturi, e através de uma seção cônica divergente (ângulo geralmente de 5 à 14º) gradualmente retorna ao diâmetro do conduto.
O difusor cônico divergente gradual à jusante da garganta fornece excelente recuperação da pressão; e isto garante uma pequena perda de carga neste tipo de aparelho, perda geralmente compreendida entre 10 a 15 por cento da carga de pressão entre as seções (1) e (2).
Deve-se salientar que este tipo de aparelho é relativamente caro em relação, por exemplo, a um medidor tipo placa de orifício, porém, por propiciar pequena perda de carga é recomendado para instalações onde se tem uma vazão de escoamento elevada e onde se deseja um controle contínuo. Para se diminuir o custo do medidor Venturi o mesmo é construído com ângulos maiores que chegam à 30º e 14º, respectivamente no convergente e divergente.
Dados experimentais mostram que os coeficientes de descarga para os medidores de Venturi variam de 0, 980 a 0, 995 para nº. de Reynolds elevados ( Re > 2x105).
O medidor de Venturi, assim como a placa de orifício, produz diferenciais de pressão proporcionais ao quadrado da vazão em massa. Na prática o tamanho do medidor deve ser escolhido de modo a acomodar a maior vazão esperada.
Figura 1
2 - CURIOSIDADES Daniel Lopes Costa RA: 200414442
QUEM FOI GIOVANNI BATTISTA VENTURI (1746 - 1822) ?
Venturi foi um físico Italiano nascido em Bibiano, hoje Reggio nell'Emilia, ordenado padre aos 23 anos e cuja mais importante criação foi o dispositivo hidráulico tubo de Venturi. Discípulo de Luigi Spallanzani, ordenou-se sacerdote (1769), e neste mesmo ano foi indicado para ensinar lógica no seminário de Reggio Emilia.
Estudou física e química em Paris e, posteriormente, foi professor de física experimental na Escola de Engenheiros Militares de Modena até passar a ensinar geometria em 1774 na Università di Modena. Em 1776, tornou-se professor de física em Pávia. Neste período iniciou sua atividade científica como pesquisador em mecânica, hidráulica, meteorologia, eletricidade, ótica e acústica. Em 1797 publicou Recherches expérimentales sur le principle de comunication latérale dans fluides, no qual descreve os princípios de um importante dispositivo hidráulico para determinação da velocidade média do escoamento, o tubo de Venturi. Ele observou que, em um tubo dotado de um setor estrangulado e pelo qual escoa um fluido, existe uma diferença de pressão entre o setor estrangulado e setor de seção constante maior na entrada do setor estrangulado e menor na saída desse mesmo setor. Estudioso do comportamento dos fluidos escoando através de orifícios e bocais, principalmente em relação às contrações e expansões, também pesquisou sobre ressaltos hidráulicos. Contemporâneo de Leonhard Euler e Daniel Bernoulli, publicou um livro sobre história da ótica, Commentari sopra la storia e le teorie dell'ottica, Bologna em 1814 e valiosos trabalhos sobre Leonardo da Vinci e Galileo Galilei: Essai sur les ouvrages phisico-mathematiques de Leonardo da Vinci em Paris (1797) e Memorie e lettere inedite finora o diperse di Galileo Galilei em Modena, em 2 volumes (1818-1821). Em 1882 Venturi morreu em sua cidade natal.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Tubo de Venturi: É um elemento medidor de vazão de diferencial de pressão, também chamado de medidor de vazão por obstrução de área. A diferença de pressão entre duas seções distintas do medidor é proporcional à vazão que escoa por ele. A diferença de pressão é produzida por efeitos inerciais – a aceleração do escoamento devido à obstrução do mesmo (redução de área na garganta) – e viscosos, isto é, a perda de carga.
A medição de vazão tem grande importância no controle de processos industriais, envolvendo misturas e descargas de fluidos. Mais especificamente, a medição de vazão com o uso do tubo de Venturi torna-se relevante em aplicações onde não se deseja grandes perdas de carga.
As principais partes que constituem o Tubo de Venturi são: o cilindro de entrada, onde se faz a medida de alta pressão; o cone (convergente) de entrada, destinado a aumentar progressivamente a velocidade do fluido; a garganta cilíndrica, onde se faz a tomada de baixa pressão; e o cone de saída, que diminui progressivamente a velocidade até ser igual à de entrada.
Há limite de vazão a ser medida, ou seja, a tubulação tem diâmetro maior de 25 mm e o diâmetro menor de 17,8 mm
Algumas das principais razões de usar elementos de obstrução para se medir vazão são as seguintes:Utiliza-se água como fluido para medir a relação entre vazão e H, variando, que será mostrada a seguir no gráfico.
Calcula-se também o coeficiente de descarga e na sequência o número de Reynolds, variando de acordo com a tabela mostrada abaixo.
Utilizamos também as principais equações para cálculos mostrados na tabela abaixo, onde obtivemos dados coletados para cada turma, divididas em 4, sendo de 1 até 8, onde temos o Delta H, em centímetros com valor fixo para as oito amostragem no valor de 30,00 cm. O Tempo foi dado em segundos variando de 22,65; 23,77; 24,79; 26,06; 28,41; 30,82; 33,87; 37,33. Temos o h, variando, dado na unidade em centímetros: 125, 114, 101, 90, 79, 68, 57 e 47.
Principais Equações Utilizadas:
Delta H= Hf - Hi
Vol= Area * Delta H
Q=Vol/t
V1=Q*R/A1
Re=(V1*D1)/V
CD=Q/K*Ѵh
K=A2*Ѵ2*g/Ѵ1-(d1/d2)˄4
Tabela 1
Un Δh(m) t(s) Q(m3/s) h(m) CD V1(m/s) Re 
	1
	0,30
	22,65
	0,001289
	1,25
	1,610
	2,62
	65618,21
	2
	0,30
	23,77
	0,001231
	1,14
	1,613
	2,51
	62750,54
	3
	0,30
	24,79
	0,00117
	1,01
	1,632
	2,38
	59675,74
	4
	0,30
	26,05
	0,00112
	0,90
	1,653
	2,28
	57125,08
	5
	0,30
	28,41
	0,000684
	0,79
	1,07
	1,40
	54665,89
	6
	0,30
	30,82
	0,000631
	0,68
	1,07
	1,29
	52311,39
	7
	0,30
	33,87
	0,000574
	0,57
	1,06
	1,17
	50058,44
	8
	0,30
	37,33
	0,000521
	0,47
	1,06
	1,06
	47902,81
Equação principal para obter a curva de calibração do aparelho, é dada relação entre vazão (Q) e h, dados da amostragem, será exibida no gráfico abaixo.
Q= Vol/t
Exemplo: Volume dado até a coleta 4
Vol= 0,02919
tempo= 22,65s
Q=0,02919/22,65
Resultado Vazão obtida Q=0,001289m3/s
Outros dados do experimento: Volume dado coleta de 5 a 8
V=0,001946
Área do Tanque= 0,0973 m2
Viscosidade cinemática=10 -6 m2/s
Gráfico da Curva de Calibração 1
Q(L/s)
 h(mm)
Conclusão
Obteve-se os seguintes resultados , levando em conta a praticidade do aparelho disponibilizado ao laboratório da Universidade, devido ao pouco tempo e numero grande de alunos, foi passado os dados dos 8 ensaios, aos quais, foram feitos os cálculos e a demonstração prática, onde o professor ligou a bomba, enchendo o reservatório de água, observando o H, obtendo assim os resultados e feita a curva de calibração, foram calculados a velocidade, o número de Reynolds, a vazão e o coeficiente de descarga.