Experimento_Vazão venturi

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EXPERIMENTO: Medição de vazão com Venturi 
 
Equipamentos: 
- Bancada Hidráulica de testes com Bomba Centrífuga (Marca Schineider 
modelo BCR-2008, motor elétrico de 1CV 220V e 3600RPM, carga 
manométrica H de 13 a 30 mca e vazão 1,6 a 6,5 m³/h), sistema de 2 vias na 
descarga da bomba, tubos com válvulas, válvula de ação rápida na saída da 
bomba, registros tipo gaveta nos tubos, tomadas de pressão na entrada e 
saída da bomba e nos instrumentos “Distribuição de velocidades”; “Tubo 
Venturi”; Placa de Orifício” e outros pontos das tubulações. 
 
- Medidor de vazão volumétrica com área interna de 0,31m x 0,31m e escala de 
altura de líquido de 0,30m, com válvula manual para descarga na caixa de 
água da bomba, após a válvula gaveta para controle de vazão da linha de 
recalque, no fim do ramal de descarga. 
 
- Manômetro, manovacuômetro, cronômetro e termômetro. 
 
 
Objetivos do experimento: 
 Determinar a correlação entre os dados da vazão volumétrica medida e 
os valores verificados nos manômetros, e comparar os resultados com os 
calculados usando fórmula da vazão e ∆p. 
 
Sistemas	Fluidos	Mecânicos	I	
Laboratório:	Venturi	
Prof.	Aurélio	Duarte 
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Resumo teórico: 
 O tubo de Venturi permite determinar o módulo da velocidade de 
escoamento de um líquido no interior de uma tubulação. Este dispositivo é 
constituído por um tubo em U com mercúrio (tubo manométrico), com um dos 
ramos ligado a um segmento normal da tubulação e o outro ramo ligado a um 
segmento com um estrangulamento. (Fig.24). 
 
 Considerando que o fluido é água escoando em regime permanente no 
interior da tubulação, portanto incompressível e de massa específica constante 
na temperatura do experimento, a equação da continuidade para vazão em 
volume fica Q = A1xV1 = A2xV2. Como na seção 2 a área A2 é menor, a 
velocidade média V2 é maior que a velocidade média V1, em consequência, a 
pressão na garganta do Venturi fica menor, e a diferença entre as pressões 
p1-p2 = ∆p = h é medida pelo valor h da coluna de mercúrio da figura acima. 
 Usando um manômetro para medir da pressão na entrada do Venturi e 
um manovacuômetro na garganta do Venturi, aplicando a equação de Bernoulli 
entre as seções 1 e 2 e, como o tubo está na horizontal (as cotas z1 e z2 são 
iguais), temos: 
g x z1 + (V1)²/2 + p1/ɣ = g x z2 + (V2)²/2 + p2/ɣ 
(p1 – p2)/ɣ = (V2)²/2 – (V1)²/2 portanto ∆p = (ɣ/2) [ (V2)² - (V1)²] 
Aplicando a equação da continuidade, Q = V1xA1 = V2xA2, tem-se: 
V2 = V1 x (A1/A2), substituindo, ∆p = (ɣ/2) x (V1)² x [(A1/A2)² - 1] 
 e a velocidade V1� � �∆�ɣ�		
���	
���	
��	 com V1, Re= (V1D1) ɣ/µ 
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 Entretanto esta fórmula só é válida para fluidos ideais escoando em 
tubos lisos, sem perda de carga; para fluidos reais, deve ser introduzido um 
coeficiente de correção na fórmula devido ao fluido ( Ce ) e um coeficiente de 
calibração ( Cc ) a ser determinado em laboratório. Para água, Ce = 0,97. 
Desta forma a vazão Q fica definida como: 
A1.V1=Q� 	
���, ����. � �∆�ɣ�		
���	
���	
��	 .O diâmetro na área A1 é 25mm 
ou 25 × 10
�		m, mas como A2=0,45xA1, Q � 	
���, ����.� �∆�ɣ�	 �	�,����	
�� 
ou 
Q = 	
���, ������.!∆�ɣ , que é a vazão calculada através do VENTURI. 
 O coeficiente de calibração Cc do Venturi será determinado para cada 
vazão medida no experimento, e com o gráfico (Q medida)x(Q calculada) se 
tem a curva de calibração do Venturi. 
 
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Procedimento: 
 
Preparativos: 
 
• Bomba: Desligada; 
 
• Válvula esfera da saída da bomba: Totalmente aberta; 
 
• Válvula do tubo inferior anterior (próximo à parede): Totalmente aberta; 
 
• Válvula que faz conexão com o Venturi e a válvula gaveta de controle de 
vazão, antes do sistema de 3 vias de descarga: Totalmente abertas; 
 
• Demais válvulas do sistema: Totalmente fechadas; 
 
• Conectar o tubo flexível do manovacuômetro (escala -1 +2 Kgf/cm²) na 
conexão para tomada de pressão da garganta do Venturi; 
 
• Conectar o tubo flexível do manômetro (escala 0-4 Kgf/cm²) na tomada 
de pressão antes da garganta; 
 
• Fechar totalmente a válvula gaveta de controle de vazão ( ~ sete voltas ) 
e abrir a mesma somente duas voltas; 
 
• Sistema de 3 vias direcionado para tanque da bomba. 
 
• Ligar a bomba. 
 
 
 
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Início do experimento: 
 
• Aguardar a estabilização do fluxo de água, medir e anotar as pressões 
nos manômetros para calcular o primeiro valor de ∆p. 
 
• Direcionar a descarga do sistema para o medidor volumétrico de vazão, 
registrando seu tempo com o cronômetro. Anotar o tempo em segundos 
para o nível chegar em 30cm; 
 
• Redirecionar o sistema de 3 vias para tanque 
 
• Medir a temperatura da água; 
 
• Abrir a válvula manual do medidor de vazão para esvaziar. 
 
• Abrir a válvula de controle de vazão para 3 voltas e repetir a coleta de 
dados; 
• Abrir a válvula de controle de vazão para 5 voltas e repetir a coleta de 
dados; 
• Desligar a bomba. 
 
Término da coleta de dados 
 
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Entregar no dia da Avaliação M1: 
 
- Relatório conforme padrão UMC: 
• Atenção às unidades 
• ∆p nos manômetros está em kgf/cm², transforme em mca. 
• Q medido e calculado em m³/s deve ser apresentado como 
m³/hora; 
• Use 	" em KN/m³. 
 
- Apresentar os dados obtidos em uma tabela, com ∆p, Qm, Qc, V e Re; 
 
- Efetuar a curva (Q medido)x(Q calculado) que é a curva de calibração para 
este Venturi e determinar Cc. 
 
- Conclusão. 
 
 
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Anexo: Tabela de propriedades da água e do ar.