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FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 1 Manômetros e Manometria FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 2 Manômetros Definição de Manômetros O manômetro é o instrumento utilizado na mecânica dos fluidos para se efetuar a medição da pressão. No setor industrial existem diversos tipos e aplicações para os manômetros. FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 3 Tipos de Manômetros a)Manômetros utilitários: Recomendo para compressores de ar, equipamentos pneumáticos, linhas de ar, de gases, de líquidos e instalações em geral. b)Manômetros industriais: São manômetros de construção robusta, com mecanismo reforçado e recursos para ajuste. São aplicados como componentes de quase todos os tipos de equipamentos industriais. c)Manômetros herméticos ou com glicerina: São manômetros de construção robusta, com mecanismo reforçado e recursos para ajuste. Com a caixa estanque, pode ser enchida com líquido amortecedor (glicerina ou silicone). Adaptam-se especialmente às instalações submetidas a vibrações ou pulsações da linha quando preenchida com líquido amortecedor. FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 4 d)Manômetros de aço inoxidável: São manômetros totalmente feitos de aço inoxidável, caixa estanque, à prova de tempo, para aplicações nas indústrias petroquímicas, papel e celulose, alimentares, nos produtos corrosivos, nas usinas e outras que exijam durabilidade, precisão e qualidade. e)Manômetros petroquímicos: São manômetros de processo em caixa de aço inoxidável, alumínio fundido e nylon, com componentes em aço inoxidável. Aplicados em indústria petroquímica, com material de alta durabilidade. f)Manômetros de teste – utilizados em testes para aferição de outros manômetros FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 5 Manômetros Metálicos (tipo Bourdon) Utilizado para aferir pressões (positivas ou negativas) através da deformação de um tubo metálico (indicada por um ponteiro na outra extremidade). FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 6 A leitura do manômetro é sempre a diferença entre as pressões do líquido e do meio onde está instalado. Manômetros Metálicos (tipo Bourdon) No caso do meio ar: L.M.= plíq – patm Portanto, pressão efetiva L.M.= p1 – p2 Quando este manômetro indicar zero, tem-se a pint e a pext do manômetro iguais. p1 = p2 L.M – Leitura do Manômetro; ୪୧୯- pressão do liquido; ୟ୲୫- pressão atmosférica. FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 7 Coluna Piezométrica ou Piezômetro Consiste num simples tubo de vidro que, ligado ao reservatório, permite medir diretamente a carga de pressão. ph h – altura da coluna formada pelo fluido.p – pressão. – peso específico. 1) Não é adequado para medição de pressões elevadas ou líquidos de baixo peso específico; 2) Não é adequado para realizar medições de gases, pois eles escapam pela abertura sem determinar uma coluna; 3) Não realiza medição de pressões negativas, pois entraria ar na tubulação ou reservatório e não formaria a coluna h. FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 8 Manômetro com Tubo em U Em geral para líquidos. Este manômetro se aplica à medição de pressões tanto em líquidos como em gases, numa faixa ampla de valores, inclusive pressões negativas. Dentro do manômetro contém um ou mais fluidos como mercúrio, água, álcool ou óleo. O fluido manométrico, em geral, é o mercúrio e com sua presença é possível medir a pressão de gases, já que impede que estes escapem. 12 γ2 Líquido manométrico (mercúrio, bromofórmio, etc.) γ1 h B 9 γ2 líquido manométrico (mercúrio,bromofórmio, etc) 02211 BA PhhP hPghPP atmatmA . A coluna de fluido diferencial de altura ଶ está em equilíbrio estático e aberta para a atmosfera. Dessa forma, a pressão no ponto A é determinada diretamente pela equação: γ1 h1 h2 B A diferença de pressão entre os pontos pode ser obtida iniciando-se pelo ponto A com , movendo-se ao longo do tubo adicionando ou subtraindo os termos até atingir o ponto B e igualando o resultado a . FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 10 Manômetro Diferencial h é o desnível manométrico hP líquido manométrico São os manômetros de tubo em U, ligados a dois reservatórios, em vez, de ter um dos ramos aberto à atmosfera. FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 11 C D E F 1 2 3 4 5 BA phhhhhp 5544332211 Equação Manométrica REGRA: “Começando do lado esquerdo, soma-se à pressão a pressão das colunas descendentes. As colunas ascendentes são subtraídas. As cotas são sempre dadas até a superfície de separação de dois fluidos do manômetro.” FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 12 1) O sistema na figura abaixo está a 20 °C. Calcule a pressão absoluta no ponto A em Pa. Dados: ó ଷ; ு ଷ; ுଶை ଷ. EXERCÍCIOS FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 13 2) No manômetro mostrado na figura, o fluido A é água, B é mercúrio. Qual a pressão ଵ em relação a ଶ ? Dados: 𝑯𝟐𝑶 =10000 N/m³, 𝑯𝒈=136000 N/m³. 5cm 7,5cm 15cm ଵ B ଶ FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 14 3) No manômetro diferencial mostrado na figura, o fluido A é água, B é óleo e o fluido manométrico é mercúrio. Sendo h1 = 25cm, h2 =100cm, h3 = 80cm e h4 = 10cm, determine qual é a diferença de pressão entre os pontos e . Dados: 𝑯𝟐𝑶=10000 N/m³, 𝑯𝒈=136000 N/m³, Ó𝑳𝑬𝑶 = 8000 N/m³. FENÔMENOS DOS TRANSPORTES 15 4) Qual é a pressão do gás em valor absoluto e qual o valor da cota z na configuração a seguir? Dados: Leitura barométrica (pressão atmosférica local) é ு=136.000 ଷ ுଶை ଷ.
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