Sistemas de Medição de Velocidade de Fluidos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
LAB – LABORATÓRIO DE METROLOGIA MECÂNICA
GIANLUCCA NICHELE

VELOCIDADE DE FLUIDOS

CURITIBA
JULHO/2014

1. SONDA ESTÁTICA DE PITOT
Tubos de Pitot e sondas estáticas de Pitot, nomeados em homenagem ao engenheiro francês Henri de Pitot (1695-1771), são instrumentos capazes de captar alterações de pressão de um fluido causadas pelo seu escoamento num meio. Essas alterações são proporcionais à velocidade do fluido, sendo assim, estes instrumentos são amplamente utilizados na medição de velocidade de líquidos e gases.
1.1 FUNCIONAMENTO
A equação de Bernoulli afirma que a soma das energias de escoamento, cinética e potencial é de uma partícula é constante ao longo de uma linha de corrente de um fluido. Observando a equação de Bernoulli, multiplicada pela densidade ,

onde: é a pressão estática, que representa a pressão termodinâmica do fluido; é a pressão dinâmica, que representa o aumento de pressão quando o fluido em movimento é parado isentropicamente; é a pressão hidrostática, que representa os efeitos do peso do fluido na pressão.
A soma da pressão estática e da pressão dinâmica é chamada pressão de estagnação, expressa como

Se apontarmos um tubo diretamente para um fluxo de um fluido e conectarmos a outra extremidade a um aparelho medidor de pressão, o aparelho medirá a pressão de estagnação. Isso acontece pois o tubo está cheio do fluido e a saída está bloqueada, portanto o fluido que chega irá parar quando alcançar a entrada do tubo. Este tipo de tubo é o tubo de Pitot, que permitirá medir a pressão de estagnação, conforme a figura 1.

Figura 1: Pressões estática, dinâmica e de estagnação.
O tubo piezômetro mostrado na imagem acima pode ser anexado a uma tomada de pressão para que seja possível medir a pressão estática do escoamento de um líquido. Uma tomada de pressão estática é um orifício em uma parede, de forma que