DETERMINAÇÃO DOS COEFICIENTES DE DESCARGA, CONTRAÇÃO E VELOCIDADE NO ORIFÍCIO DE FUNDO

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA
DE GOIÁS

1ª EXPERIÊNCIA: DETERMINAÇÃO DOS COEFICIENTES DE DESCARGA, CONTRAÇÃO E VELOCIDADE NO ORIFÍCIO DE FUNDO

ANA PAULA FARIA
DANIEL PINHEIRO
LUCAS ..................
RICARDO OLIVEIRA

GOIÂNIA
MARÇO 2014
INTRODUÇÃO

O diafragma é um dispositivo de medição de vazão em um conduto forçado. O princípio desse dispositivo é provocar um estreitamento da seção transversal do escoamento 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).
Sendo:

Sendo também: , em mca.
No caso da utilização de fluidos reais em tubos com orifícios, utiliza-se um coeficiente para ajustar a vazão real para a ideal, este é denominado coeficiente de descarga (cd).
Lembrando que vazão é calculada como: ou A velocidade teórica da água em um orifício é dada por: , segundo a equação de Torricelli. Sendo assim, a vazão real de um fluido é calculada pela equação: De forma similar, em situações reais, as partículas fluidas afluem ao orifício, vindas de todas as direções, em trajetórias curvilíneas e ao atravessarem a seção do orifício continuam a se mover em trajetórias curvilíneas. As partículas não mudam bruscamente de direção, obrigando o jato a contrair-se um pouco além do orifício. Isso devido à inércia das partículas de água que continuam a convergir depois de tocar as bordas do orifício.
Assim, usa-se também um coeficiente para ajustar