04 Orificios e bocais

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE ESTUDOS BÁSICOS E INSTRUMENTAIS
Prof. Danilo Paulúcio da Silva
E-mail: dpaulucio@uesb.edu.br
Orifícios (Foronamia)
Conceito
Aberturas de perímetro fechado feitas abaixo da
superfície livre do líquido em paredes de
reservatórios, tanques, canais ou canalizações.
Finalidade
Medição da vazão.
2
1. Quanto a forma geométrica
Retangular 
Circulares
Triangulares
3
Classificação
2. Quanto às dimensões relativas:
-Pequeno  d  h/3
-Grande  d > h/3
4
a) parede biselada b) parede delgada
e < 1,5 d
c) parede espessa
e ≥1,5 d
3. Quanto à natureza das paredes
5
4. Quanto à posição da parede
-Vórtice:
• Parede Horizontal
• h < 3d
6
5. Quanto ao escoamento
Livre Afogado
7
6. Quanto à contração da veia
8
Seção contraída (VENA CONTRACTA)
L = 0,5 a 1 d
L = 0,5 d (orifício circular)
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Inversão do Jato
 Fenômeno que ocorre com a forma dos jatos a partir da 
seção contraída do orifício.
Fonte: A. Netto (1998).
Evolução da forma do jato. 
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Fórmula para cálculo da vazão
1. Orifícios afogados de pequenas dimensões em paredes 
delgadas (contração completa)
- Prática: CQ = CC x CV = 0,62 x 0,985 = 0,61
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- Fonte: A. Netto (1998)
12
- Fonte: A. Netto (1998)
13
- Fonte: A. Netto (1998)
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2. Orifícios livres de pequenas dimensões e paredes 
delgadas (contração completa)
 h = 0
Fórmula para cálculo da vazão
15
3. Orifícios livres de grandes dimensões e paredes 
delgadas (contração completa)
- h: perda de carga
elementar de espessura
dh.
Fórmula para cálculo da vazão
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(Seção qualquer)
(Seção Retangular)
(Seção Triangular)
Q C 2g x h dhQ
1/2
h
h
0
1
 
Q
2
3
L C 2g (h h )Q 1
3/ 2
0
3/2 
   Q C 2g tg
2
2
3
h h h
2
5
h hQ 1
3/ 2
0
3/ 2
1 1
5/ 2
0
5/ 2   




2

3. Orifícios livres de grandes dimensões e paredes 
delgadas (contração completa)
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4. Orifício de contração incompleta
(pequenas dimensões)
- K = relação entre o perímetro da parte não contraída do orifício e o 
perímetro total do orifício.
Fórmula para cálculo da vazão
Q C' A 2 g hQ
C' (1 0,15K)CQ Q 
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Exemplo
 Calcular o coeficiente de vazão para os orifícios de contração 
incompleta (CQ = 0,62), conforme as figuras apresentadas a 
seguir:
b = 20 cm
d = 5 cm
Bocais ou Tubos Adicionais
Conceito
Pequenos tubos adaptados a orifícios de parede delgadas,
por onde escoam os líquidos dos reservatórios, canais.
Finalidade
Dirigir o jato, regular e medir a vazão.
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Classificação
1. Quanto a forma geométrica
•Interiores ou reentrantes: •Exteriores:
Cilíndricos:
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•Convergente:
•Divergente:
Cônicos:
21- Outras formas (bocais com bordas arredondadas)
2. Quanto à dimensão relativa
BASTOS, F. A.
 L < D  Bocal curto
 L  D  Bocal longo
 L = 2,5 D  Bocal padrão
AZEVEDO NETTO
 L = 1,5 a 3 D  Bocais
 L = 3 a 500 D  Tubos muito curtos
 L = 500 a 4000 D  Tubulações curtas
 L > 4000 D  Tubulações longas
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• CQ = f (L, D e forma do bocal)
• L = 3 D  CQ = 0,82
FÓRMULA PARA O CÁLCULO DA VAZÃO
Q C A 2 g hQ
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Fonte: A. Netto (1998)
Tabela 4 – Coeficientes Médios dos Bocais
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PERDA DE CARGA EM ORIFÍCIOS E BOCAIS
h1 < h
V 2 g hth 
V 2 g h1
h
V
2g
1
C
1f
2
V
2
 





