(Adaptada - CESGRANRIO - 2018 - Transpetro - Engenheiro Júnior - Processamento (Químico)). Medidores de vazão volumétrica internos são escolhidos b...

A vazão volumétrica, em m³/s, nessa tubulação é de aproximadamente 0,025 m³/s. Para calcular a vazão volumétrica, é necessário utilizar a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a velocidade e a altura de um fluido em um sistema fechado. No caso do venturi, a equação é dada por: Q = A1 * v1 = A2 * v2 Onde: Q = vazão volumétrica A1 = área da seção transversal da tubulação antes do venturi v1 = velocidade do fluido antes do venturi A2 = área da seção transversal da tubulação no gargalo do venturi v2 = velocidade do fluido no gargalo do venturi Para calcular a velocidade do fluido no gargalo do venturi, é necessário utilizar a equação de continuidade, que relaciona a vazão volumétrica com a velocidade e a área da seção transversal: Q = A * v Onde: A = área da seção transversal da tubulação v = velocidade do fluido Substituindo a equação de continuidade na equação de Bernoulli, temos: Q = (π/4) * D1² * v1 = (π/4) * D2² * v2 Onde: D1 = diâmetro da tubulação antes do venturi D2 = diâmetro do gargalo do venturi Isolando a velocidade do fluido no gargalo do venturi, temos: v2 = (D1/D2)² * v1 A perda de carga no venturi é dada por: ΔP = K * ρ * (v2² - v1²)/2 Onde: K = coeficiente de vazão ρ = massa específica do fluido de trabalho Substituindo a equação da velocidade do fluido no gargalo do venturi na equação da perda de carga, temos: ΔP = K * ρ * [(D1/D2)² - 1] * v1²/2 Igualando a perda de carga à queda de pressão medida pelo medidor de pressão diferencial, temos: ΔP = ρ * g * h Onde: g = aceleração da gravidade h = altura da coluna de líquido medida pelo medidor de pressão diferencial Substituindo as equações da perda de carga e da altura da coluna de líquido, temos: K * ρ * [(D1/D2)² - 1] * v1²/2 = ρ * g * h Isolando a velocidade do fluido antes do venturi, temos: v1 = √[2 * g * h / K * (D1/D2)² * (1 - (D1/D2)²)] Substituindo os valores fornecidos, temos: v1 = √[2 * 10 * 0,1 / (0,8 * 0,125²) * (1 - 0,125²/0,25²)] ≈ 2,5 m/s Substituindo a velocidade do fluido antes do venturi na equação da vazão volumétrica, temos: Q = (π/4) * 0,25² * 2,5 ≈ 0,025 m³/s