Determinação tubo de pitot

Parte 1:
Determinação do perfil de velocidade para escoamento turbulento em tudos cilíndricos (tudo de Pitot)

Objetivos

Com o objetivo de se determinar o perfil de escoamento de água através de uma tubulação disposta no laboratório, medidas de pressão foram tomadas utilizando-se um tubo de Pitot acoplado a um manômetro para duas vazões mássicas diferentes no cano em questão. Obtiveram-se então os perfis, em gráficos de velocidade da água por distância do centro do cano e pode-se observar que os experimentais estavam em concordância com os perfis teóricos esperados.

Introdução Teórica

O tubo de Pitot é um dispositivo utilizado para medir a velocidade de fluidos sendo uma boa forma de medir velocidade de escoamento em tubos industriais.
[pic]
A energia no sistema pode ser descrita como:
[pic]+[pic]+ z
Onde P é a pressão estática no ponto, v a velocidade no mesmo ponto, [pic] é o peso específico do fluido, g a aceleração gravitacional e z a altura que o sistema se encontra.
No ponto 2 reina a outra velocidade, que é aproximadamente à velocidade do líquido. A esta velocidade corresponde a pressão P = P[pic]. Segundo a equação de Bernoulli, dá:
[pic]= [pic]
Daí obtemos que:
[pic]
Desta forma, a partir do deslocamento radial do tubo de Pitot no interior da tubulação, pode-se montar o diagrama de velocidades em função de r.
Para a análise do perfil de velocidades no tubo, sabe-se que o número de Reynolds é dado por:
[pic]= [pic]
Onde v é a velocidade média do fluido, D o diâmetro para o fluxo no tubo, [pic] a viscosidade dinâmica do fluido e [pic] a massa específica do fluido.
E considerando-se que v = [pic] tem-se:
Re = [pic]
Na análise do perfil universal de velocidades, tem-se:
[pic]= Aln([pic]) + B
Onde A e B são constantes, [pic] é a velocidade adimensional e [pic] é a distância adimensional.
Sendo que, [pic] = Y V [pic]/v
Onde V é a velocidade