Medidores de vazão - TUBO VENTURI

O tubo venturi combina dentro de uma unidade simples uma curta garganta estreitada entre duas seções cônicas e está usualmente instalado entre dois flanges em uma tubulação. Seu propósito é acelerar o fluido e temporariamente baixar a sua pressão estática. A recuperação da pressão em um tubo venturi é bastante eficiente, sendo seu uso recomendado quando se deseja um maior restabelecimento da pressão e quando o fluido medido carrega sólidos em suspensão. O venturi produz um diferencial menor que uma placa de orifício para uma mesma vazão e diâmetro igual à sua garganta.
Em geral utilizam-se quatro furos espaçados em 90º em torno do tubo para fazer a tomada de pressão. Eles são interligados por meio de um anel chamado anel piazométrico, que é destinado a obter a média das pressões em torno do ponto de medição.

Medidores de vazão - PLACA DE ORIFÍCIO

Este dispositivo mede pressão diferencial em tubulações em função de uma placa inserida entre dois flanges. Consiste em uma placa perfurada com grande exatidão, a qual é instalada perpendicularmente ao eixo da tubulação. Costumeiramente é fabricado em aço inox, monel, latão, dependendo do fluido.

VANTAGEM: Istalação fácil, econômica, contrução simples, manutenção e troca simples.
DESVANTAGEM: Alta perda de carga, baixa rangeabilidade.

TIPOS DE ORIFÍCIO

a) Orifício concêntrico: Este tipo de placa é utilizado para líquidos, gases e vapores que nõ tenham sólidos suspensos.
b) Orifício excêntrico: Utilizado quando tivermos fluido com sólidos em suspensão, os quansi possam ser retidos e acumulados na base da placa, sendo o orifício posicionado na parte de baixo do tubo.
c) Orifício segmental: Esta placa tem a abertura para a passagem de fluido disposta em forma de segmento de círculo. É destinada para uso em fluidos laminados ou com alta porcentagem de sólidos em suspensão.

A DETERMINAÇÃO DA VAZÃO

A placa de orifício intriduz uma perda de carga. Uma tomada de impulso realiza a leitura de pressão a montante (antes) e a jusante (depois) da placa - P1 e P2. De acordo com o tipo e o dimensionamento da placa, a diferença de pressão entre P1 e P2 nos dará um valor que é convertido em vazão.

medidores de vazão - CALHA PARSHALL

Características

O Medidor de Vazão tipo Calha Parshall é um elemento primário para medir a vazão de líquidos fluindo por gravidade em canais abertos, podendo conter sólidos suspensos. Apresenta pouca perda de carga e é bastante preciso na determinação (leitura) das vazões. Tem paredes verticais, constituída a partir da entrada, por um trecho convergente com fundo em nível no sentido longitudinal e lateral de um trecho contraído e de um trecho divergente em aclive.

A leitura de vazão é feita de acordo com a altura do líquido que flui por ela. Isto pode ser determinado por uma régua graduada ou por um medidor de nível, que pode ser por utrassom, raios gama, etc.

Caso tenhamos um sistema automatizado de medição de nível na calha, este sinal de nível é enviado a um conversor, onde o nível será transformado em vazão. Isso se dá pois como a seção onde é realizada a medição é conhecida, pela altura de líquido pode-se estimar a quantidade de líquido que está passando.

Sistemas de Unidades: Análise Dimensional e Similaridades

 

 

A análise dimensional permite resolver problemas cujas soluções não são encontradas pelos processos usuais de cálculo. Quantidades podem ser adicionadas ou subtraídas somente quando possuirem a mesma dimensão. grandezas físicas fundamentais são aquelas a partir das quais todas as outras grandezas físicas são definidas. As grandezas derivadas são combinações das grandezas fundamentais. O valor de qualquer medida física é expresso como a combinação de dois fatores: a unidade e o número dessa unidade. Tempo e comprimento são tidos como grandezas fundamentais. Velocidade: m/s é unidade derivada da razão entre as unidades fundamentais metro e segundo. sistema de unidades é necessário uma terceira grandeza fundamental, que pode ser a massa ou força. Aqueles sistemas que apresentam a massa como a terceira grandeza fundamental são conhecidos como sistemas de unidade absoluta, enquanto aqueles que têm a força como unidade fundamental são chamados sistemas de unidade técnicos. Existem também sistemas unitários usados na engenharia que consideram comprimento, tempo, massa e força como grandezas fundamentais.

 

Existem três sistemas de unidade absolutos: o C.G.S. (CGS), o Giorgi (MKS), e o inglês (FPS). De todos estes, as grandezas fundamentais são comprimento, massa e tempo. As diferentes unidades destes três sistemas são apresentadas na Tabela 1. Nestes sistemas força é uma unidade derivada das três unidades fundamentais. As unidades de força e energia são detalhadas na Tabela 2.

Quando as grandezas relacionadas à temperatura são usadas é conveniente definir a unidade. Para os sistemas CGS e MKS a unidade de temperatura é definida em graus centígrados ou Celsius (^{oC), enquanto que para o sistema Inglês é definida em graus Fahrenheit (oF). Unidades de temperatura são definidas independentemente do sistema de unidades.}

Tabela 1. Sistema de Unidade Absoluto
Sistema
c.g.s. Giorgi Inglês
Grandeza	CGS	MKS	FPS
Comprimento (L)	1 centímetro (cm)	1 metro (m)	1 pé (ft)
Massa (M)	1grama (g)	1 quilograma (kg)	1 libra (lb)
Tempo (T)	1 segundo (s)	1 segundo (s)	1 segundo (s)

Unidades Derivadas do Sistema Absoluto Tabela 2.
Sistema
c.g.s. Giorgi Inglês
Grandeza	(CGS)	(MKS)	(FPS)
Força	1 dina	1 newton (N)	1 poundal
Energia	1 erg	1 joule (J)	1 (polegada)(pé)

 Sistemas de Unidade Absoluto

Número adimensional

Em análise dimensional, uma grandeza adimensional ou número adimensional é um número desprovido de qualquer unidade física que o defina - portanto é um número puro. Os números adimensionais se definem como produtos ou quocientes de quantidades que cujas unidades se cancelam. Dependendo do seu valor estes números têm um significado físico que caracteriza determinadas propriedades para alguns sistemas.

Lista de números adimensionais

Existe uma grande quantidade de números adimensionais. A seguir são listados alguns dos mais utilizados.

Nome	Campo de aplicação
Número de Abbe	óptica (dispersão em materiais ópticos)
Número de Arquimedes	movimento de fluidos devido a diferenças de densidade
Número de Bagnold	fluxo de grãos, areia, etc.
Número de Biot	condutividade superficial vs. volumétrica de sólidos
Número de Bodenstein	distribuição do tempo de residência
Número de Bond	força capilar devido à flotação
Número de Brinkman	transferência de calor por condução entre uma superficie e um líquido viscoso
Número de Brownell Katz	combinação do número de capilaridade e o número de Bond
Número de Capilaridad	fluxo devido à tensão superficial
Número de Courant-Friedrich-Levy	resolução numérica de equações diferenciais
Número de Damköhler	escala de tempo de uma reação química vs. o fenômeno de transporte
Número de Dean	vórtices em tubulações curvas
Número de Deborah	reologia dos fluidos viscoelásticos
Número de Eckert	transferência de calor por convecção
Número de Ekman	geofísica (forças de atrito por viscosidade)
Número de Eötvös	determinação da forma da gota
Número de Erlang (telecomunicações e telefonia)	Unidade de intensidade de tráfego, corresponde ao quociente entre o tempo de utilização e o tempo de observação em circuitos de telefonia.
Número de Euler (física)	hidrodinâmica (forças de pressão vs. forças inerciais)
Número de Foppl–von Karman	Flambagem de cascas delgadas
Número de Fourier	transferência de calor
Número de Fresnel	difração
Número de Froude	forças inerciais vs. gravitacionais em fluidos
Número de Galilei	fluxo viscoso devido à gravidade
Número de Graetz	fluxo de calor
Número de Grashof	convecção natural
Número de Hagen	convecção forçada
Número de Karlovitz	combustão turbulenta
Número de Knudsen	aproximação do contínuo em fluidos
Número de Laplace	convecção natural em fluidos miscíveis
Número de Lewis	difusão molecular vs. difusão térmica
Número de Mach	dinâmica dos gases (velocidade do gás vs. velocidade do som)
Número de Reynolds magnético	magneto-hidrodinâmica
Número de Marangoni	Fluxo de Marangoni
Número de Morton	determinação da forma da gota
Número de Nusselt	transferência de calor com convecção forçada
Número de Ohnesorge	atomização de líquidos, fluxo de Marangoni
Número de Péclet	problemas de advecção–difusão
Número de Peel	adesão de microestruturas sobre substratos
Número de Prandtl	convecção forçada e natural
Número de Rayleigh	forças de flotação e viscosas em convecção natural
Número de Reynolds	forças de inércia vs. viscosas em fluidos
Número de Richardson	efeito da flotação na estabilidade dos fluxos
Número de Rossby	forças inerciais em geofísica
Número de Schmidt	dinâmica de fluidos (transferência de massa e difusão)
Número de Sherwood	transferência de massa e convecção forçada
Número de Sommerfeld	lubrificação de bordas
Número de Stanton	transferência de calor com convecção forçada
Número de Stefan	transferência de calor durante mudanças de fase
Número de Stokes	dinâmica da partícula
Número de Strouhal	fluxos contínuos e pulsantes
Número de Taylor	fluxos rotacionais
Número de Weber	fluxos multifásicos sobre superficies curvas
Número de Weissenberg	fluxos viscoelásticos
Número de Womersley	fluxos contínuos e pulsantes