Aferição de Venturi e de Diafragma
O venturi e o diafragama são dois dispositivos de medição de vazão em um conduto forçado que se baseiam no mesmo princípio;
Estes dispositivos provocam um estreitamento da seção transversal do escoamento no caso do venturi este estreitamento é feito de forma gradual; e no caso do diafragma ele é feito de forma brusca;
O estreitamento da seção provoca uma diferença de pressão entre as seções de montante e jusante, a qual pode ser medida através de um manômetro diferencial;
Uma vez conhecida a diferença de pressão entre as duas seções e aplicando Bernoulli entre as mesmas encontra-se uma expressão para a vazão que passa pelo conduto;
Aplica-se Bernoulli desprezando-se a perda de carga entre as duas seções e desconsiderando-se a distribuição real de velocidades nas seções transversais velocidades uniforme e paralela (velocidade média).
A Figura 1 mostra um venturi conectado ao respectivo manômetro. Aplicando-se Bernoulli entre os pontos 1 e 2 do escoamento podemos escrever, em ambos os casos, desprezando-se a perda de carga:
Figura 1 – Venturi e manômetro acoplado
(1)
Considerando escoamento permanente e incompressível a equação da continuidade é dada por: (2)
Elevando a equação (2) ao quadrado e dividindo por 2g encontra-se: (3)
Substituindo (3) em (1) encontra-se a seguinte expressão para a velocidade V2 : (4)
Onde h = (z2 - z1).; Multiplicando a equação (4) pela área A2 tem-se: (5)
Para o caso do laboratório, os dispositivos encontram-se na horizontal, donde tem-se que h = 0.
Todos os termos da equação (5) são conhecidos com exceção da diferença de pressão, a qual é obtida através do manômetro diferencial cuja equação é: (6) onde: é o desnível do manômetro e d é a densidade do líquido manométrico
A equação (5) é uma equação