Engenharia

1. OBJETIVO

Reconhecer e compreender os métodos de medição de velocidade do fluido incompressível aplicando conhecimentos básicos da cinemática dos fluidos.

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA

A primeira notícia que se tem sobre um instrumento de medição de velocidade de fluidos data do ano de 1732. Desenvolvido pelo físico Henri Pitot onde este utilizou o instrumento para medir velocidade de líquidos, o chamado Tubo de Pitot, em homenagem ao seu nome, que é um instrumento de medida de pressão utilizado para medir a velocidade de fluidos.
O Tubo de Pitot consiste basicamente num tubo orientado no sentido do fluxo do fluido a ser medido (ver figura 1). Visto que o tubo contém ar, pode assim, ser medida a pressão necessária para colocar o ar em repouso: a pressão de estagnação, ou pressão total. A pressão de estagnação só por si não é suficiente para determinar a velocidade do fluido. Todavia, visto que a equação de Bernoulli determina que a pressão dinâmica (p d ) é a diferença entre a pressão de estagnação (ou total, p t ) e a pressão estática (p e ). No ponto 1, da Figura 1, a energia total referida a unidade de peso é igual a: Onde: p0 = É a pressão estática em 0;
V0 = É a velocidade do fluido em 0, γ= Peso específico do fluido; g = Aceleração gravitacional.

No ponto 1, na entrada do tubo de Pitot, a partícula que estava no ponto 0 é desacelerada até a velocidade nula; então a energia total referida à unidade de peso é igual a: Devido à proximidade entre os pontos 0 e 1, pode-se considerar que não houve dissipação de energia, isto é, a energia total referida à unidade de peso é igual nos pontos 0 e 1. A pressão estática p0 (efetiva) é dada pela altura de coluna de fluido acima da linha com cota z, ou seja, h1 . A pressão total efetiva p1 (de estagnação) é dada pela altura h . Portanto através da leitura da altura de coluna de fluido ( 2 h ) no tubo de Pitot acima da superfície livre pode-se obter a velocidade do escoamento na cota z,