Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FENÔMENOS DE TRANSPORTE Prof. Dr. Mara Nilza Estanislau Reis SEJAM BEM-VINDOS AO CURSO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE! Ao final desta unidade, você deverá ser capaz de: Conceituar manômetro; Identificar um tubo piezométrico; Identificar um manômetro com tubo em U; Identificar um barômetro; SEJAM BEM-VINDOS AO CURSO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE! Identificar um manômetro metálico ou manômetro de Bourdon; Deduzir a equação manométrica de um sistema estático. MANOMETRIA MANOMETRIA O QUE É UM MANÔMETRO? MANOMETRIA Os manômetros, a princípio, são dispositivos que utilizam colunas de líquidos para quantificar a pressão percebida por um fluido. No sentido mais amplo, são instrumentos utilizados para efetuar medições de pressão. MANOMETRIA Instrumentos baseados na gravidade, nos quais se enquadram o tubo piezométrico, o manômetro com tubo em “U” e o barômetro; MANOMETRIA Instrumentos baseados na deformação elástica, nos quais se enquadram os tubos de Bourdon ou manômetros metálicos. MANOMETRIA TUBO PIEZOMÉTRICO TUBO PIEZOMÉTRICO O tubo piezométrico é um manômetro de construção muito simples, sendo composto por um tubo vertical ou inclinado aberto conectado para a atmosfera na sua extremidade superior e fixado a um recipiente cuja pressão se deseja verificar. TUBO PIEZOMÉTRICO Esse tipo de manômetro só pode ser utilizado para medição de pressão em reservatórios com líquidos e nunca com gases, pois estes sairiam pela extremidade aberta e se perderiam na atmosfera. TUBO PIEZOMÉTRICO Este método é utilizado para líquidos e unicamente quando a altura líquida pode ser medida. TUBO PIEZOMÉTRICO O cálculo da pressão no piezômetro é feito pela aplicação da equação da estática dos fluidos entre a pressão a ser obtida no centro do tubo e da pressão no topo da coluna fluida, que é a pressão atmosférica (Patm). TUBO PIEZOMÉTRICO Fonte: CANO (2018) TUBO PIEZOMÉTRICO Fonte: VILANOVA (2011) ghPP PPP PP atm A 21 20 1 MANOMETRIA TUBO EM “U” TUBO EM “U” O manômetro com tubo em “U” é composto por um tubo transparente e curvo, com configuração em “U” parcialmente preenchido com um líquido de massa específica conhecida, denominado fluido manométrico. TUBO EM “U” Para medição de altas pressões, utilizam-se fluidos com altos pesos específicos, como o mercúrio. No caso de menores pressões, utilizam-se fluidos com menores pesos específicos, como água ou óleo. TUBO EM “U” Os manômetros com tubo em “U” , dependendo das formas que são empregados, podem ser classificados como: TUBO EM “U” MANÔMETRO ABERTO MANÔMETRO DIFERENCIAL MANÔMETRO FECHADO Fonte: CANO (2018) TUBO EM “U” Os manômetros com tubo em “U” não são adequados para medir pressões muito elevadas ou aquelas que variam rapidamente. MANOMETRIA BARÔMETRO BARÔMETRO A aplicação mais simples da Lei da Hidrostática é o barômetro, que é um medidor de pressão atmosférica (pressão barométrica). BARÔMETRO Fonte: CANO (2018) BARÔMETRO Fonte: CANO (2018) BARÔMETRO hghPP ghP P ghPP PP PP atm atm 2 2 3 32 21 1 vácuo0 Stevin de Teorema repouso) em fluido mesmo no altura (mesma isobáros pontos BARÔMETRO Portanto, a pressão atmosférica pode ser medida a partir da altura de uma coluna líquida de mercúrio. mmHgatmmmHgh 7601760 TUBO DE BOURDON Para atender essas demandas, surgiram os manômetros de Bourdon (ou manômetros metálicos), nos quais a pressão tem relação direta com a deformação de um tubo elástico curvado, denominado tubo de Bourdon. MANOMETRIA TUBO DE BOURDON COMO FUNCIONAM OS MANÔMETROS MECÂNICOS? Quando soprada, a "língua de sogra" se enche de ar e se desenrola, por causa da pressão exercida pelo ar. No caso do manômetro, esse desenrolar gera um movimento que é transmitido ao ponteiro, que vai indicar a medida de pressão. COMO FUNCIONAM OS MANÔMETROS MECÂNICOS? Fonte: VILANOVA (2011) a) Medidor de pressão de Bourdon b) Esquema do medidor de pressão COMO FUNCIONAM OS MANÔMETROS MECÂNICOS? TUBO DE BOURDON São os manômetros mais utilizados em aplicações industriais. Alguns tipos de tubos de Bourdon são apresentados nas figuras a seguir. TUBO DE BOURDON Manômetro Bourdon Tipo Helicoidal Manômetro Bourdon Tipo Espiral Manômetro Bourdon Tipo “C” TUBO DE BOURDON Com os tubos Bourdon em forma de C, podem ser indicadas pressões de até 60 bar. Para pressões mais elevadas, são utilizados tubos Bourdon de tipo helicoidal ou espiral. EQUAÇÃO MANOMÉTRICA A equação manométrica é aquela resultante de um sistema de equações que permite a determinação da pressão em qualquer ponto de um sistema estático. O procedimento para a obtenção de equação manométrica compreende as seguintes etapas: EQUAÇÃO MANOMÉTRICA 1ª) Marcar os pontos de interesse e as interfaces; 2ª) Traçar paralelas através das interfaces e dos pontos de interesse, buscando identificar e marcar os pontos de mesma pressão; EQUAÇÃO MANOMÉTRICA 3ª) Ordenar todos os pontos marcados nas etapas anteriores, em ordem crescente, conforme a sequência imposta pela configuração do sistema estático; EQUAÇÃO MANOMÉTRICA 4ª) Relacionar os pontos dois a dois, através do teorema de Stevin, relacionando, sempre, o ponto com o seu antecessor imediato; EQUAÇÃO MANOMÉTRICA 5ª) Realizar o somatório das equações obtidas na 4ª etapa, até o ponto em que se deseja quantificar a pressão. EXEMPLO EQUAÇÃO MANOMÉTRICA 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, determinar a diferença de pressão entre os pontos A e B. EQUAÇÃO MANOMÉTRICA Patm = 101,32 kPa dHg= 13,59 dóleo= 0,8 H2O = 10 3 kg/m3 EQUAÇÃO MANOMÉTRICA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA ATÉ A NOSSA PRÓXIMA AULA. Muito obrigada pela atenção.
Compartilhar