Medição de vazão em condutos forçados através de placa de orifício

HIDRÁULICA
RELÁTÓRIO:
AULA PRÁTICA I - MEDIÇÃO DE VAZÃO EM CONDUTOS FORÇADOS ATRAVÉS DE PLACA DE ORIFÍCIO

1. OBJETIVO
O presente relatório tem com o objetivo, acrescentar aos conhecimentos já adquiridos em sala de aula, conhecimentos práticos realizados no laboratório de Hidráulica através da observação e registro de leituras de diferença de pressão, utilizando para isso um manômetro. Diferença essa, causada por perda de carga (pressão diferencial) no fluido, consequência do aumento de velocidade, devido à redução na seção de escoamento da tubulação ao passar pela placa de orifício. 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3.1. Vazão
Relação entre a quantidade de fluido que atravessa uma determinada secção de tubulação pelo tempo de escoamento.

As unidades que expressam vazão podem ser dadas em volume ou em massa.
[ U ] Q = [ U ] volume / [ U ] tempo
[ U ] Q (em volume) = m3 / s - l / min - m3 / h - gpm
(em massa) = kg / s
1m³ = 1000 l - 1 l = 1 dm³ - 1 gpm (galão por minuto) = 3,8 l

3.2. Placa de orifício

É um disco de material metálico com um orifício de diâmetro menor que o da tubulação (ver figuras posteriormente). É montada entre flanges e oferece uma restrição a passagem do fluido. Esta restrição obriga o fluido a mudar de velocidade, originando um diferencial de pressão antes e depois da mesma. Este diferencial é captado através de tomadas de pressão onde está ligado um instrumento medidor de pressão diferencial (tubo em U, manômetro diferencial, sensor eletrônico de pressão...). Este diferencial é proporcional ao quadrado da vazão. Uma vez medido este diferencial, conseguimos indicar, totalizar, programar e controlar esta vazão, seja através de instrumentos convencionais analógicos ou sofisticados sistemas digitais.
As placas de orifício são indicadas para medir vazão de líquidos, gases e vapores.

A vazão é dada pela seguinte expressão, que é deduzida do teorema de Bernoulli:

Vantagens – facilidade de fabricação, grande