Aula 06 cinematica 3ra parte

Fenômenos de
Transporte I

ASSUNTO

Fundamentos da Cinemática dos fluidos. Vazão Volumétrica
Em hidráulica ou em mecânica dos fluidos, define-se vazão como a relação entre o volume e o tempo.
A vazão pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de determinada seção transversal de um conduto livre (canal, rio ou tubulação aberta) ou de um conduto forçado
(tubulação com pressão positiva ou negativa). Isto significa que a vazão representa a rapidez com a qual um volume escoa.
As unidades de medida adotadas são geralmente o m³/s, m³/h, l/h ou o l/s.

Vazão Volumétrica
• A forma mais simples para se calcular a vazão volumétrica é apresentada a seguir na equação mostrada. •

Q representa a vazão volumétrica, V é o volume e t o intervalo de tempo para se encher o reservatório. Vazão Volumétrica*
Um exemplo clássico para a medição de vazão é a realização do cálculo a partir do enchimento completo de um reservatório através da água que escoa por uma torneira aberta como mostra a figura. Considere que ao mesmo tempo em que a torneira é aberta um cronômetro é acionado. Supondo que o cronômetro foi desligado assim que o balde ficou completamente cheio marcando um tempo t, uma vez conhecido o volume V do balde e o tempo t para seu completo enchimento, a equação é facilmente aplicável resultando na vazão volumétrica desejada.

Relação entre Área e
Velocidade
Uma outra forma matemática de se determinar a vazão volumétrica é através do produto entre a área da seção transversal do conduto e a velocidade do escoamento neste conduto como pode ser observado naanálise figura da a seguir.
Pela
figura, é possível observar que o volume do cilindro tracejado é dado por: V = d · A
Substituindo essa equação na equação de vazão volumétrica, pode-se escrever que:
A partir dos conceitos básicos de cinemática aplicados em Física, sabe-se que a relação d/t é a velocidade do escoamento, portanto, pode-se escrever a vazão volumétrica da seguinte forma: Q = v
·A
Q