Medidores de Vazo Roteiro Definio e tipos Pesagem

Medidores de Vazão

Roteiro • • • Definição e tipos Pesagem Efeito da Força de Arrasto Turbinas Dispositivos tipo Bernoulli

Definição e Principais Tipos • Medidor de vazão é todo dispositivo que permite, de forma indireta, determinar o volume de fluído que passa através de uma dada seção do escoamento por unidade de tempo. • Os principais princípios de funcionamento dos medidores de vazão dão origem às seguintes classes principais: ▫ ▫ Pesagem; Efeito de Força de Arrasto; Turbinas; Dispositivos tipo Bernoulli

Pesagem • Método mais “corintiano” possível! • Consiste basicamente em pesar a quantidade de fluído que atravessa determinada seção em um determinado intervalo de tempo. • É indicado quando o fluido encontra-se no estado líquido; • Necessita basicamente dos seguintes instrumentos “sofisticadíssimos”: • Balde; • Balança; • Cronômetro; • Desvantagens: • A necessidade de desviar o fluxo; • A não-instantaneidade da medição.

Efeito da Força De Arrasto • Baseia-se no fato de que a força de arrasto é proporcional ao quadrado da velocidade média do escoamento na seção. • Um dispositivo que emprega esse método é chamado de rotâmetro; • Dado que no equilíbrio arrasto + empuxo deve ser igual ao peso, a velocidade do escoamento ao redor do peso está definida.

Turbinas • Quando um eixo de turbina é colocada em um duto contendo um fluido escoando, a velocidade de rotação depende do fluxo volumétrico do fluido; • Reduzindo o atrito de rolamento e minimizando as outras perdas, pode -se projetar uma turbina cuja velocidade varie linearmente com o fluxo do escoamento; • Medindo-se a velocidade de rotação do eixo, pode-se levantar uma curva de calibração que forneça com grande precisão o fluxo volumétrico.

Dispositivos tipo Bernoulli • Consiste em alterar a seção de escoamento para que sejam verificadas variações de pressão nos termos da equação de Bernoulli entre estas seções de cada tipo de medidor. • Dentre os medidores de vazão que empregam este fundamento destacam-se: ▫ ▫ Vertedouro; Placa de Orifício; Bocal; Tubo de Venturi

Tubo de Venturi • O tubo de Venturi é um dispositivo composto por uma seção convergente divergente, com tomadas de pressão no duto original e na garganta;

Placa de Orifícios • É um dos meios mais usados para medição de fluxos: • Nos EUA , cerca de 50% dos medidores de vazão usados pelas indústrias são desse tipo. • Vantagens: ▫ ▫ ▫ ▫ Simplicidade; Baixo custo; Ausência de partes móveis; Compacto Pouca manutenção Aplicação para muitos tipos de fluido; Instrumentação externa Fácil de trocar • Desvantagens: ▫ ▫ ▫ Alta perda de carga; Necessidade de calibração; Faixa de medição restrita; Desgaste da placa; Pode induzir turbulência;

Referências • White, F. M. , Fluid Mechanics ▫ Seção “Fluid Meters - Volume-Flow Measurements” (6. 10 ou 6. 12 conforme edição) • Russo, G. P. Aerodynamic measurements: From physical principles to turnkey instrumentation ▫ Capítulo 2, Seção 2. 7 • Doebelin, E. O. Measurement systems: application and design