Relatorio Mecflu Pitot

1. OBJETIVO

Determinar, com a utilização do tubo de Pitot, os perfis de velocidade do escoamento de água em um duto de secção transversal cilíndrica e comparar os resultados dos parâmetros obtidos experimentalmente com os parâmetros teóricos.
2. BASE TEÓRICA
O tubo de Pitot, representado na figura 1, é um instrumento utilizado para a medição de velocidades de escoamento de fluidos tanto internos, como no caso proposto neste experimento, como externos, como por exemplo, os encontrados nas aeronaves. Ele consiste de um tubo com abertura paralela ao escoamento, responsável pela tomada de pressão resultante do movimento do fluido (pressão estagnante), e outro tubo com abertura perpendicular responsável pela tomada da pressão estática do fluido.

Figura 1: Representação simplificada do tubo de Pitot.

Na Figura 1, considera-se uma linha de corrente de um escoamento horizontal, contendo os pontos 1 e 2. O ponto 2 se encontra justamente no interior do sensor de pressão e o fluido neste ponto está em estagnado. Utilizando-se a Equação de Bernoulli, Equação 1, como a velocidade no ponto 2 é nula, obtém-se a Equação 2.

Onde p é a pressão piezométrica, dado pela soma entre a pressão, P, e a energia potencial gravitacional multiplicado pela densidade do fluido, γz.
Assim, tem-se do lado esquerdo da equação 2, respectivamente, a energia cinética e a energia piezométrica no ponto 1. Do lado direito tem-se apenas o termo relativo à pressão, no caso, à pressão total ou de estagnação. Esta pressão é igual a pressão estática no ponto 1, adicionada à energia cinética do escoamento no ponto 1, equação 3. Nestas equações ρ é a massa específica do fluido em escoamento.

Reescrevendo a equação anterior, tem-se a Equação 4.

Onde a diferença de pressão pode ser obtida diretamente a partir da diferença de nível entre os meniscos do manômetro de tubo em “U”, como mostra a Equação 5 abaixo,

em que ρm é a densidade do fluido manométrico, no caso mercúrio, ρ a densidade do fluido que