Relatório de laboratório de hidráulica

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE HIDRÁULICA I – 2569

TURMA 04

MEDIDAS DE VAZÃO UTILIZANDO
MEDIDOR DE VELOCIDADES
E VERTEDOR

Acadêmico: Gustavo Felipe de O. Tostes__ Ra:64193
Professor: Oswaldo Teruo Kaminata

OBJETIVO

Obtenção da vazão da vazão por meio de um perfil de velocidades e integrá-las em dutos cilíndricos e aferir (calibrar) o vertedor em canais.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

De acordo com Fox (1988), Vazão é a quantidade de líquido ou gás fornecida por uma corrente fluida, em unidade de tempo. Em termos de equacionamento, pode ser encontrada conhecendo-se a área da seção transversal do fluido passante e a velocidade desse fluido, ou seja:

Q=V*A

Encontrando a Vazão através de Prandtl

A medida de velocidade do escoamento em tubos é realizada com o auxílio do Prandtl. Como a velocidade não é uniforme em todos os pontos da tubulação, o medidor deve ser posicionado em determinadas alturas, de modo que seja feita a medição do ∆H pelo manômetro em diferentes níveis como mostra o esquema abaixo:

Figura 1 – Seção do tubo e posições para a medição com o Prandtl (Medidas de Velocidade e Vazão em Seção Transversal de Dutos; Prof. Vicente Luiz Scalon; Lab. Mecânica dos Fluidos. Disponível em: <http://wwwp.feb.unesp.br/scalon/grad/exper5.pdf>)

Encontrando-se ∆H, a velocidade no tubo é encontrada de acordo com a seguinte equação:
V=2.g .∆H. γM-γAγA

em que V é a velocidade, g é a força da atração gravitacional, ∆H é a variação da altura da coluna de mercúrio no manômetro, γM é o peso específico do mercúrio e γA é o peso específico da água.
Com o valor das velocidades obtidas para cada raio (de 5 à 5’) é possível calcular a velocidade média a partir de
Vmédio = Vi + Vi’2
Logo, com a velocidade média e o raio é possível traçar o seguinte gráfico:

Figura 2 - Gráfico de Áreas, relacionando Vmédio . r x r
(Material Didático para a Disciplina de laboratório de