Estudante

COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA QUÍMICA

LAB. DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Exp. no 2: Calibração de medidor deprimogêneo de vazão – placa de orifício

Grupo:

Turma: FT2PQN1

Sorocaba – Outubro – 2013

1. Introdução – Placa de orifício

Um medidor do tipo orifício é construído de uma contração. Se as características geométricas do orifício e as propriedades do fluído são conhecidas, o orifício pode ser utilizado como medidor de vazão. Na figura 1.1 são mostradas algumas placas de orifício para as mais diversas aplicações.

Fig. 1.1: placas de orifício

Consideremos um escoamento através do orifício com bordas chanfradas conforme indicado na figura 1.2.

Fig. 1.2: escoamento de água numa placa de orifício

Verifica-se que as linhas de corrente continuam a convergir mesmo após a passagem pelo plano do orifício. Portanto, a área mínima de seção reta do escoamento é menor que a área do orifício. Para relacionar a área contraída do jato A2 (vena contracta) com a área do orifício Ao da placa e relacionar a área do orifício com a área da tubulação define-se o coeficiente de contração Cc e a relação diametral :

Para baixos valores do número de Reynolds do orifício, o coeficiente Cc é uma função desse número, isto é, Cc = f (Rey). Mas para valores altos do número de Reynolds, Cc é função somente da geometria do orifício. Como exemplo, se a razão  for menor que 0,3, Cc possui valor aproximadamente igual a 0,562. Mas se a razão  é 0,8, Cc aumenta para 0,72. A dedução da equação para a vazão que escoa através do orifício é feita através da equação de Bernoulli entre as seções à montante (ponto 1) e à jusante (ponto 2) da placa ilustrada na fig. 1.1, o que resulta:

Onde P1 e P2 são as pressões manométricas dos pontos 1 e 2 respectivamente.
Para velocidades menores que 20% da velocidade do som no fluido, o escoamento é incompressível e a equação da continuidade fica A1.V1 = A2.V2. Isolando o