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PRÁTICA 01 – Fundamentos do Escoamento de Fluidos (orifícios)

RECIFE, 20 de agosto de 2013.

PRÁTICA 01 – Fundamentos do Escoamento de Fluidos (orifícios)

1. INTRODUÇÃO
Os orifícios são perfurações, geralmente de forma geométrica, feitas abaixo da superfície livre do líquido, em paredes de reservatórios, tanques, canais ou canalizações. As aberturas feitas ate a superfície do líquido constituem vertedores.

Ilustração de um tanque com um orifício:

Ilustração de um vertedor:

Os orifícios podem ser classificados de várias formas e várias dimensões. São considerados pequenos os orifícios cujas dimensões são muito menores do que a profundidade em que se encontram: dimensão vertical igual ou inferior a um terço de profundidade. Para orifícios com área inferior a 1/10 da superfície pode-se desprezar a velocidade inicial do líquido.
Em relação a natureza da parede, ela pode ser espessa ou delgada. Numa parde delgada o jato líquido apenas toca a perfuração em uma linha que constitui o perímetro do orifício. Já numa parede espessa, existe uma aderência do jato. ( foto parede espessa e parede delgada).

2. OBJETIVOS
 Determinar os coeficientes de velocidade, contração e vazão, para um tanque com orifício em parede delgada;
 Determinar os valores reais e teóricos da velocidade do jato e da vazão através do orifício;
 Medir o tempo de abaixamento de superfície livre.

3. MÉTODOLOGIA
O jato que sai através de um orifício sofre uma gradual contração, ficando sua seção menor que a da abertura (redução da seção útil do escoamento).
3.1 Velocidade Teórica (Vt)
A velocidade teórica do fluido na saida do orifício pode ser calculada aplicando o teorema de BERNOULLI (Eq.1) em duas regiões do reservatório: na superfície e na região contraída (Fig.1).

3.2 Coeficiente de Velocidade (Cv) e Velocidade Real (Vr)
Devido ao efeito da viscosidade, a velocidade real é um pouco inferior a .