hidraulica e hidrologia pratica 6

Prévia do material em texto

AULA DE LABORATÓRIO: TUBO DE VENTURI 
 
 
 
 
 
Profa. Thaís Cavalheri 
1.1 Objetivo 
Objetivos principais 
 
 Construir a curva característica para um tubo de Venturi. 
 
 Construir a curva de calibração universal para um tubo 
de Venturi. 
 
1.2 Introdução teórica 
 Instrumento que se dedica a medir a vazão volumétrica em 
condutos fechados. 
 Tem como princípio de funcionamento um fechamento ao 
escoamento do fluido devido à existência de uma garganta, na 
qual a área de escoamento é mínima, permitindo, assim, a 
determinação da vazão do escoamento. 
Esquema de um tubo de Venturi clássico e localização dos 
pontos de tomada de pressão (D1 e D2) 
Fonte: livro-texto 
1.2 Introdução teórica 
 Medidor de obstrução de Bernoulli, pois relaciona a vazão 
com o diferencial de pressão entre as seções 1 e 2, usando as 
equações da continuidade e de Bernoulli. 
É válido considerar a ausência de perdas e escoamento 
permanente. Assim, aplica-se a equação de Bernoulli: 
 
 
 
 
 
Aplicando a equação da continuidade para os pontos 1 e 2: 
2 21 2
1 1 2 2
p p1 1
z v z v
2g 2g
       
 
2 2
2 1 1 2
1 2
(v v ) (p p )
z z
2g
 
  

2 2
1 1 2 2 1
1
v A
v A v A v
A

    
1.2 Introdução teórica 
 Substituindo o resultado da velocidade na equação de 
Bernoulli e, posteriormente, isolando a velocidade v2, tem-se: 
 
 
 
 
 
A vazão volumétrica teórica do fluido: 
 
Cd: calculado pela razão entre a Qreal e a Qteórica: 
1 2
2 2
2
1
(p p )
2g
v
A
1
A




 
  
 
teórica 2 2Q v A 
real
d
teórica
Q
C
Q

1.2 Introdução teórica 
 
 A velocidade v1 é obtida por: 
 
 O número de Reynolds (Re) é definido como: 
 
Sendo que D1 é o diâmetro da parte 1 do tubo de Venturi. 
 Tubos de Venturi apresentam baixa perda de carga para o 
escoamento do fluido. 
 Já seu custo inicial é alto, quando comparado com 
os demais medidores. 
 Sua construção segue rigorosas normas internacionais, com 
tolerâncias muito pequenas  perdas baixas. 
real
1
1
Q
v
A

1 1v DRe



1.3 Materiais utilizados 
a) Bomba hidráulica conectada às de linhas de tubulação. 
b) Registro regulador de vazão ou válvula da instalação. 
c) Recipiente graduado para a medição do volume. 
d) Cronômetro. 
e) Rotâmetro empregado também para as medições de vazão. 
f) Manômetro digital ou manômetro de tubo em U. 
g) Um tubo de Venturi posicionado radialmente na seção 
transversal da tubulação da bancada. 
h) Dois pontos de tomada de pressão. 
1.4 Procedimento experimental 
Etapas para o estudo do levantamento das curvas características 
e de calibração universal para um tubo de Venturi. 
1. Linha da tubulação com o tubo de Venturi aberta. 
2. Ligar a bomba e esperar para que o fluxo de água estabilize. 
3. Manômetro digital para a medida da diferença de pressão, 
retirar o ar das mangueiras que o conectam à tubulação. 
4. Com o registro regulador de vazão totalmente aberto, calcular 
a vazão por meio do método volumétrico; também pode ser 
determinada pelo rotâmetro. 
5. Anotar a diferença de pressão. 
6. Repetir os itens 4 e 5 para outras seis diferentes vazões, 
alteradas por meio do registro regulador de vazão. 
1.4 Procedimento experimental 
7. Se o medidor de pressão for um manômetro de tubo em U, 
para cada diferente vazão, anotar os valores de altura h. 
 
8. Realizar todos os cálculos de Qteórica e Qreal, v1, v2, coeficiente 
de descarga (Cd) e número de Re e completar as tabelas. 
 
9. Consultar o técnico de laboratório: D1 (diâmetro da seção 1) 
e D2 (diâmetro da seção 2_garganta) utilizados para os 
cálculos da Qteórica, v1 e v2, Cd, e Re e preencher os valores 
na tabela. 
1.4 Procedimento experimental 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Complete seu relatório experimental e bons estudos! 
Volume (m³) Tempo (s) Qreal (m
3/s) h (mm) ΔP (Pa) 
 
 
 
 
v2 (m/s) Qteórica (m
3/s) Cd v1 (m/s) Re 
 
 
 
 
 
 
 
D1 (m) 
D2 (m) 
 água (m²/s) 1 x 10
-6 

ATÉ A PRÓXIMA!