Balanço de Energia em Tubo de Venturi

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

BALANÇO DE ENERGIA – TUBO DE VENTURI

Relatório apresentado a disciplina de
Fenômenos de Transporte Experimental I, como requisito parcial para a obtenção de nota do curso de Engenharia Química.
Professores orientadores:
Fernando Augusto Pedersen Voll e
Rafael Bruno Vieira.

Curitiba 2014
1. Introdução

Utilizado principalmente como instrumento medidor de vazões, o tubo de Venturi tem seu princípio baseado no Efeito Venturi, onde o fluído em movimento dentro de um tubo é comprimido ao encontrar uma zona de estreitamento, aumentando sua velocidade e proporcionando uma diminuição na pressão do fluído. Neste momento, a energia de pressão é transformada em energia cinética, uma vez que a energia armazenada pelo choque das moléculas é dirigida para o movimento das mesmas.
Este medidor consiste em um tubo formado por duas seções cônicas unidas por um tubo de menor diâmetro, em cujo ponto central o fluído desloca-se a uma maior velocidade. Para a medição das pressões nos diversos pontos do tubo, usualmente são acoplados manômetros de água. O balanço de energia no tubo de Venturi tem como fundamento a equação de Bernoulli.

2. Procedimento Experimental

Inicialmente, devemos determinar as equações para o memorial de cálculo. Partindo da equação geral do balanço de energia (1):

O termo foi desprezado pelos pontos do tubo serem muito próximos e o termo (perda de carga) é desprezível. A partir de (1), encontramos a relação entre a velocidade e a variação de energia de pressão para o tubo de Venturi, apresentada na equação (2):

As medidas de pressão ao longo do tubo foram realizadas pelos manômetros aclopados, em que obtemos as diferenças de altura dos ramos de líquido. Para o cálculo das pressões utilizamos a equação (3):

onde:
Px: pressão no