TRABALHO FLUIDOS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE JOÃO PESSOA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
FENÔMENO DOS TRANSPORTES
EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO DE VAZÃO
 Discentes: Carlos Eduardo Correia Gomes Pereira (1610013549) 
 Diego Andrade Reis (1610013515)
 Elias Feliciano Madruga Neto (1610013419)
 Ranielysson Fernandes de Souza (1610013929)
 Vinicius Dantas Lima (1610014308)
 
João Pessoa – PB
2018.2
INTRODUÇÃO
Podemos definir vazão como sendo quantia volumétrica ou quantidade de massa de um fluidos que transcorre ao longo de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo.
Na história, muitas pessoas importantes marcaram suas contribuições. Em 1502, Leonardo da Vinci verificou que a porção de agua por unidade de tempo que escoava em um rio igual em qualquer local, independente da largura, profundidade, inclinação e outros. Porém o desenvolvimento de técnicas praticas so foi possível com o aparecimento da era industrial e o trabalho de pesquisadores como Bernoulli, Pitot e outros.
A aferição da vazão de fluidos a todo momento esteve presente em nosso dia a dia. Por exemplo: o hidrômetro de uma residência, o marcador de uma bomba de combustível nos automóveis, etc.
Normalmente, a pressão é medida para controle ou monitoração de processos, defesa, controle de qualidade, transações comerciais de fluidos, estudos e pesquisas, balanços de massa e energia, dentre outros aspectos.
A definição correta de um escolhido instrumento para medição de vazão necessita de vários elementos. Dentre eles, podemos salientar: a precisão pretendida para a medição, tipo de fluido, sendo eles, liquido ou gás, limpo ou sujo, número de fases, condutividade elétrica, transparência, etc. condições termodinâmicas, por exemplo, níveis de pressão e temperatura nos quais o medidor deve atuar, espaço físico disponível, custo, dentre outros aspectos.
	Vazão Volumétrica é a quantidade de volume de um fluido que escoa por um duto em unidade de tempo, e é dada pela equação:
Onde: Q= vazão, V= velocidade, T= tempo.
Por outro lado, a vazão de massa é a quantidade de massa de um fluido que escoa por um duto em unidade de tempo, e é dada pela equação:
Onde: Qm= vazão de massa, M= massa, T= tempo.
OBJETIVOS
OBJETIVO GERAL
Ser apresentado e adquirir o conhecimento sobre o uso de equipamentos de medição de vazão, podendo desse modo implicar na maior facilidade na realização de leituras em estudos posteriores.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Obter a vazão em diferentes tipos de instrumentos de medida para tal, dependendo das unidades de medida;
Também está associado a determinar o escoamento de diferentes líquidos por meio da interpretação de dados que o equipamento apresenta e da perda de carga.
METODOLOGIA
No laboratório de hidráulica do Centro Universitário, foi realizado o experimento, onde nos foi apresentado seis tipos diferente e aparelhos para medir a vazão. Primeiramente foi mostrado o rotâmetro, que possui fácil leitura devida seu material ser transparente. Porém, por ser de vidro, ele possui limites de resistência e temperatura que devem ser respeitados na hora de realizar o experimento. Dentro do rotâmetro o líquido se desloca do topo, elevando o cone de medição interno, que aumenta a passagem do líquido.
Figura 01: Bancada de medidores de vazão.
Fonte: Acervo pessoal
Figura 02: Rotâmetro 
 
Fonte: Acervo pessoal
O rotâmetro foi medido com vazão de 40 litros por minuto.
Após isso observamos o Hidrômetro, que é utilizado para realizar a medição no fornecimento de água que é utilizado dentro de casas residenciais 
Figura 03: Hidrômetro
Fonte: Acervo pessoal
Em terceiro, nós o tubo de Venturi, um equipamento que indica a variação na pressão de um fluido que escorre por áreas de tamanhos transversais diferentes, locais com menor área haverá uma menor pressão, devido a um aumento na velocidade, da mesma forma, áreas maiores apresentam maiores pressões, devido a diminuição na velocidade.
Figura 04: Tubo de Venturi
Fonte: Acervo pessoal
Depois vimos a Placa de Orifício, que mede a pressão diferencial em tubulações através de uma placa inserida entre dois flanges. A placa de orifício introduz uma perda de carga. Uma tomada de impulso realiza a leitura de pressão a montante e a jusante da placa. De acordo com o tipo e o dimensionamento da placa, a diferença de pressão nos dará um valor que é convertido em vazão.
Figura 05: Placa de orifício 
 
Fonte: Acervo pessoal
Em seguida, foi apresentado o tubo de pitot, um instrumento de medição de velocidade muito utilizado para medir a velocidade de fluidos e velocidade aerodinâmica das aeronaves, consequentemente, inviabilizando a medição com esse instrumento, ficando possível medir a vazão conforme o princípio de pressão diferencial, onde a vazão volumétrica é calculada através da diferença entre pressão estática e dinâmica usando o princípio de Bernoulli e considerando o diâmetro interno do tubo.
Figura 06: Tubo de Pitot
Fonte: Google Imagens
Por último, foi analisado o equipamento medidor de vazão volumétrica mais preciso nas leituras, possibilitando a diminuição dos erros e tornando-o o equipamento de caráter primário. Para esse ensaio foram realizadas três leituras no mesmo intervalo de tempo, com o objetivo de calcular a média aritmética e assim dá o valor com o menor erro possível.
Figura 07: Medidor de vazão volumétrica
Fonte: Acervo pessoal
RESULTADO 
	Os resultados coletados em laboratório foram os seguintes:
	Tabela 1. Bancada de Medidor de Vazão. Fonte: Própria, 04/12/2018.
A tabela acima apresenta os tempos dos ensaios, a vazão do Rotâmetro, as perdas de cargas e os volumes (do Hidrômetro e do Medidor de Vazão Volumétrico), no qual esses dados foram encontrados por meio dos ensaios no laboratório. Posteriormente foram feitos os cálculos com base nesses dados encontrados, como estão apresentados abaixo:
1º Vazão no Hidrômetro:
	, onde “V” é o volume e “t” é o tempo
	Q =40 x 60/66
	Q = 36,36 L/min
2º Área do orifício e tubo do Venturi e Placa de Orifício:
	, onde “r” é o raio
	Placa de Orifício:
	A (orifício) = 116,899 x 10-6 m²
	A (tubo) = 510,705 x 10-6 m²
	Venturi:
	A (orifício) = 132,732 x 10-6 m²
	A (tubo) = 599,957 x 10-6 m²
3º Vazão na Placa de Orifício e no Venturi:
	
	Q (placa de orifício) = 48,33 L/min
	Q (venturi) = 32,75 L/min
4º Vazão no Medidor de Vazão Volumétrico:
	, onde “V” é o volume.
	Q = 36 L/min
Devido a sua maior precisão do equipamento, o mais indicado para a escolha do valor da vazão é o Medidor de Vazão Volumétrico. Tomando como base a vazão nesse, as vazões encontradas nos outros medidores chegaram a ser no venturi 90,97%, na placa de orifício 134% e no hidrômetro 101%, do referencial. Portanto, o melhor medidor ou o medidor que chegou mais próximo é o hidrômetro, com uma diferença de 1% a mais em relação ao medidor de vazão volumétrico. 
CONCLUSÃO
Levando em consideração o estudo da vazão, vimos que é de suma importância ter ela atrelada aos cálculos em obras na construção civil, sejam elas hidráulicas ou de hidrologia. Isso se dá pelo fato de que saber a vazão de um certo ducto influencia no custeio da obra, optando assim pelas tubulações de menor diâmetro permitido, ao invés do uso sem informação que poderia surtir em uma maior despesa. 
Além do conhecimento dessa grandeza ser aplicado para Engenharia Civil, podemos ressaltar a presença da mesma para os estudos dos assoreamentos dos rios e drenagem superficial urbana. A familiaridade com a vazão ajudará diretamente nos planejamentos da obra e afins, visando desse modo um maior lucro ao final do término.