Determinação da vazão real no tubo diafragma

RESUMO: A medição e/ou cálculo da quantidade de fluxo de fluídos e gases em um conduto são essenciais para alguns setores industriais. Essa quantidade volumétrica de determinado fluído que passa por uma determinada seção de um conduto é chamada de Vazão. É possível se estimar uma vazão teórica, observando-se a quantidade de volume que se passa por um conduto num período conhecido de tempo. No entanto é possível, também, se aproximar a vazão real desse mesmo conduto quando observada e considerada a viscosidade desse mesmo fluído utilizado, variante de acordo com a temperatura do fluído. Levando-se tudo isso em consideração, e a importância desse conhecimento no currículo da engenharia, foi realizado no dia 19 de agosto de 2015, no laboratório experimental de Hidráulica da Pontifícia Universidade Católica de Goiás , o experimento em tela, que visa estimar e conhecer a vazão real no tubo diafragma (Qreal).

INTRODUÇÃO O medidor chamado de Diafragma ou ainda conhecido como Placa de Orifício é constituído por uma placa delgada, na qual é aberto um orifício é utilizado em conduto forçado, conforme imagem a seguir.

Na ilustração do tubo Diafragma acima é possível se observar D1 que é o diâmetro original da tubulação, D0 que é o diâmetro do orifício e D2, o diâmetro de saída do fluído. Sendo ainda o Ponto 1, ponto antes do diafragma, e 2, imediatamente depois do orifício. A velocidade V1 também é mostrada na figura. Ainda é possível observar o Manômetro em U conectado à tubulação em um ponto imediatamente antes e imediatamente depois do Diafragma, onde se verifica a variação h em relação à d0. De posse das informações listadas acima, obtidas através do experimento em sala, e mais informações relacionadas à viscosidade V do fluido de acordo com sua temperatura T (em Fahrenheit) e do número de Reynolds torna-se possível a obtenção da Vazão Téorica (QT) e da Vazão Real (QR), utilizando-se as seguintes equações:
(1) ;
Onde:

Q= Vazão Teórica
V= volume t= tempo.