instrumentação

Disciplina Hidráulica Geral I
TE 03099

Experiência sobre Determinação de perfil de velocidade e Cálculo da velocidade média de escoamento
Objetivo
z z z z Ensinar o uso de manômetro em U e Pitot para medir velocidades;
Ensinar o uso do Tubo de Pitot para avaliação de perfil velocidade de escoamento;
Consolidação do conceito da equação de conservação de massa;
Aplicação prática da medida de velocidade média;

Introdução
A experiência de determinação de perfil de velocidade e velocidade média de escoamento, da disciplina TE03099, consiste em avaliar experimentalmente as velocidades de escoamento de um duto em função do diâmetro do duto.
Para isso o perfil de velocidade é determinado e em seguida é aplicada a equação da conservação da massa para calcular a velocidade média de escoamento.

Teoria
O equipamento utilizado na experiência é um ventilador com tomadas de pressão estática no duto de sucção e descarga. Para determinação do perfil de velocidade utiliza-se um manômetro em U e um tubo de Pitot. As velocidades são medidas em função do raio do duto conforme figura e equações abaixo.

A velocidade média de escoamento é determinada através da aplicação da lei da conservação de massa desde que se conheça o perfil de velocidade v = f(r). Supondo um volume de controle no duto (Figura abaixo), pode-se aplicar a equação da conservação de massa:

Procedimento
Para desenvolvimento da experiência e posterior elaboração do relatório, deve-se seguir as seguintes etapas:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Medir o raio do duto (R0) e dividir em 10 unidades;
Ligar o ventilador com a válvula a 60% de abertura;
Posicionar o Pitot no centro do duto (r = 0);
Medir a altura manométrica no Pitot;
Variar a posição do Pitot em mais 10% de R0;
Repetir as etapas 4 e 5 até atingir 100% de R0;
Abrir a válvula mais 10%;
Repete-se as etapas 3, 4, 5, 6 e 7 até atingir 100% de abertura da válvula.
Com os valores de velocidade em cada raio,