EXPERIMENTO 05 - DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE NA PLACA DE ORIFÍCIO

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
EXPERIMENTO Nº 05 
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE NA PLACA DE ORIFÍCIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia - 2017 
João Pedro Arciprett Oliveira 
Mariana Marques Pimenta Bueno 
 
 
 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
 
EXPERIMENTO Nº 05 
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE NA PLACA DE ORIFÍCIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório semanal da disciplina de Fenômenos de 
Transporte Experimental, entregue ao docente da 
disciplina, como requisito parcial para a obtenção 
da nota N1. 
 
Docente da disciplina: 
Prof. Dr. Fernando Ernesto Ucker 
 
 
 
Goiânia - 2017
João Pedro Arciprett Oliveira 
Mariana Marques Pimenta Bueno 
 
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SUMÁRIO 
 
RESUMO..................................................................................................................... 01 
1 INTRODUÇÃO.................................................................................... 02 
2 OBJETIVO........................................................................................... 02 
3 MATERIAL E MÉTODOS................................................................ 03 
4 RESULTADOS.................................................................................... 04 
5 CONCLUSÃO...................................................................................... 06 
REFERÊNCIAS.......................................................................................................... 06 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 
RESUMO 
Usando o tubo diafragma, que é muito utilizado em fabricas pelo seu baixo custo e elevado 
tempo de vida útil, conectado a um quadro de pressões e com a ajuda de um manômetro 
calculamos a vazão e a diferença de altura, que junto com os dados fornecidos pelo professor 
conseguimos calcular o coeficiente k de valor igual a 0,611143583 e que a velocidade no 
tubo é de 0,260522 ݉ ݏ⁄ , que era o objetivo da experiencia. Concluímos que o valor final foi 
aceitavelmente próximo do ideal que seria de 0,676 considerando o erro humano. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Placa de orifício (ou Tubo diafragma) é um medidor de vazão classificados como 
deprimogênio, pois promove a redução da seção transversal a fim de obter a vazão. Aplica-se 
a equação da conservação da massa e a equação de Bernoulli para obter-se uma equação para 
a vazão. Sua estrutura resume-se a uma placa transversal ao escoamento, de pequena 
espessura, na qual foi usinado um furo cilíndrico. A variação na seção transversal do 
escoamento leva ao aumento da velocidade e à queda da pressão. Entretanto, como ocorre 
uma variação brusca da área é gerada uma grande turbulência que resulta em uma “perda de 
carga”, além de menor precisão na medição da pressão. 
 
Figura 01: Placa de orifício 
 
2. OBJETIVOS 
 
 1) Determinar o coeficiente de calibração (K); 
 2) Calcular a velocidade no tubo de 3”; 
 3) Tirar conclusões. 
 
 
 
 
 
3 
 
 
3. MATERIAL E MÉTODOS 
 
 - Tubo Diafragma; 
 - Quadro de pressões; 
 - Manômetro; 
 - Cronometro; 
 - Régua. 
 
 Em uma caixa de acrílico ligada ao quadro de pressões foi medido o volume de 
água e o tempo para ela atingir este volume, com estes dados calculamos o ܳ (vazão), 
repetimos três vezes para fazer uma média e encontrar o ∆ܳ. Após isto medimos a diferença 
de altura no Manômetro. Com os dados obtidos e os dados fornecidos pelo professor 
conseguimos calcular o ܭ e a velocidade no tubo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
4. RESULTADOS 
 
ࡽ ൌ ࡷ ࡿ૙ ൣ૛ ࢍ ሺࢊࡴࢍ െ ૚൯ ઢࢎሿ
૚
૛ 
ࡿ૙
ࡿ
ൌ ࢓ ⇒ ࡿ૙ ൌ ࡿ ࢓ 
Portanto: 
 
ࡽ ൌ ࡷ ࡿ ࢓ ൣ૛ ࢍሺࢊࡴࢍ െ ૚൯ ઢࢎሿ
૚
૛ 
ઢࢎ ൌ ࡸ૚ െ ࡸ૛ 
ࡽ ൌ ࢂ ࡭ 
Em que: 
Q = vazão, em m³/s; 
V = velocidade, em m/s; 
g = aceleração da gravidade, em m/s²; 
A = área da tubulação, em m². 
 
࡭ࢉࢇ࢏࢞ࢇ ൌ ૙, ૙ૡ૞૚ ૛ 
ࡰ ൌ ૙, ૙૞࢓ 
࢓ ൌ ૙, ૙૞૞ 
ࢍ ൌ ૢ, ૡ૚ ࢓ ࢙૛⁄ 
ࢊࡴࢍ ൌ ૚૜, ૟ 
 
Calculo do Q 
1º Calculo: 
ݐଵ ൌ 10,56ݏ 
݄ଵ ൌ 0,064݉ 
ܳଵ ൌ 5,159 10ିସ ݉ଷ ݏ⁄ 
 
 
 
5 
 
 
2º Calculo: 
ݐଶ ൌ 13,86ݏ 
݄ଶ ൌ 0,087݉ 
ܳଶ ൌ 5,343 10ିସ ݉ଷ ݏ⁄ 
 
3º Calculo: 
ݐଷ ൌ 10,25ݏ 
݄ଷ ൌ 0,054݉ 
ܳଷ ൌ 4,844 10ିସ ݉ଷ ݏ⁄ 
 
∆ܳ ൌ 5,11533 10ିସ ݉ଷ ݏ⁄ 
 
Calculo do ∆ܮ 
ܮଵ ൌ 0,134݉ 
ܮଶ ൌ 0,377݉ 
∆ܮ ൌ 0,243݉ 
 
Calculo da Área: 
ܵ ൌ ܣ ൌ
ߨ ܦଶ
4
ൌ 1,963495 10ିଷ݉ଶ 
 
Calculo da velocidade no tubo: 
 
∆ܸ ൌ
∆ܳ
ܣ
ൌ 0,260522 ݉ ݏ⁄ 
 
Calculo do K: 
ܭ ൌ
5,11533 10ିସ
1,963495 10ିଷൈ0,055 ൈඥ2ൈ9,81ൈሺ13,6 െ 1ሻൈ0,243మ
 
ܭ ൌ 0,611143583 
 
6 
 
 
 
 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Após os cálculos encontramos que o ܭ vale 0,611143583, após o experimento 
verificamos no site do professor que o valor de ܭ era para ser de 0,676, e que o valor da 
velocidade no tubo foi de 0,260522 ݉ ݏ⁄ . Acreditamos que a diferença a partir da segunda 
casa após a virgula se deva ao erro humano na hora de recolher os dados. Considerando a 
aproximação do resultado final, concluímos que encontramos um valor aceitável. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
HARAGUCHI, Marcelo Tsuyoshi; UCKER, Fernando Ernesto. Roteiro de Experimentos 
ENG1580. In: Laboratório de Fenômenos de Transporte Experimental. Goiânia: PUC-GO, 
2016. p. 4. 
 
CORRÊA, Bruno da Fonseca. LABORATÓRIO DE FLUIDOS MECÂNICOS. Belo 
Horizonte: PUC-Minas, 2008. p. 4. 
 
Retirado de i.ytimg.com/vi/VTShUT-9LRE/maxresdefault.jpg no dia 27 de março de 2017.