Lista de Exercícios Resolvidos de Medidores de vazão: orifício, bocal e venturi

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(Adaptada) Deseja-se medir um escoamento de gasolina a 20°C em um tubo de 12 cm de diâmetro, usando um bocal venturi moderno. Para que os padrões internacionais sejam válidos, tais como no gráfico a seguir, qual é a gama admissível de (a) vazões, (b) diâmetros do medidor e (c) quedas de pressão.

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Um orifício de borda viva, com tomadas de canto, e um manômetro de coluna de água são usados para medir vazão de ar comprimido. Os seguintes dados são disponíveis:

Diâmetro interno da linha de ar: 150 mm

Diâmetro da placa de orifício: 100 mm

Pressão a montante: 600 kPa

Temperatura do ar 25°C

Deflexão do manômetro 750 mmH2O

Calcule a vazão em volume na linha, expressa em metros cúbicos por hora.

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Gasolina a 20°C escoa a 0,06   m 3 / s por um tubo de 15 cm de diâmetro e é medida por um medidor do tipo bocal de raio longo de 9 cm. Qual é a queda de pressão esperada através do bocal?

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Querosene a 20°C escoa a 20 m 3 / h em um tubo de 8 cm de diâmetro. O escoamento deve ser medido por meio de um bocal ISA 1932 de modo que a queda de pressão seja 7.000 Pa. Qual é o diâmetro apropriado do bocal?

Equação de correlação para o bocal ISA 1932:

C d = 0,99 - 0,2262 β 4,1 + 0,000215 - 0,001125 β + 0,00249 β 4,7 10 6 R e D 1,15

Dados querosene a 20°C:

ρ q = 804 k g / m 3

μ q = 1,92 . 10 - 3 k g / ( m . s )

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Etanol a 20°C escoa para baixo por um bocal venturi moderno, como na figura. Se o manômetro de mercúrio indica 100 mm, como mostrado, calcule vazão em L/min.

Dados: ρ e t a n o l   20 ° C = 789 k g / m 3 , ρ H g   20 ° C = 13550 k g / m 3 e μ e t a n o l   20 ° C = 2 , 48 . 10 - 4 k g / ( m . s )

Equação de correlação para o medidor Venturi moderno

C d ≈ 0,9858 - 0,196 β 4,5

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Água a 65°C escoa através de um orifício com diâmetro de 75 mm instalado em um tubo de 150 mm de diâmetro interno. A vazão é 20 L/s. Determine a diferença de pressão entre as tomadas de canto.

ρ á g u a   65 º C = 980 k g / m 3

μ á g u a   65 º C = 4,3 . 10 - 4 k g / ( m . s )

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(Adaptada) Um bocal venturi moderno é calibrado em um escoamento de laboratório com água a 20°C. O diâmetro do tubo é 5,5 cm, e o diâmetro da garganta do venturi é 3,5 cm. A vazão é medida por meio de um tanque de pesagem e a queda de pressão por meio de um manômetro de água e mercúrio. A vazão em massa e as leituras manométricas são as seguintes:

Use esses dados para plotar uma curva de calibração do coeficiente de descarga do venturi em função do número de Reynolds. Compare com a correlação aceita.

Equação de correlação para o medidor Venturi moderno

C ≈ 0,9858 - 0,196 β 4,5

Dados: ρ á g u a   20 ° C = 998 k g / m 3 , ρ H g   20 ° C = 13550 k g / m 3 e μ á g u a   20 ° C = 0,001   k g / ( m . s )

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Gasolina a 20°C escoa a 105   m 3 / h   em um tubo de 10 cm de diâmetro. Desejamos medir a vazão com uma placa de orifício e um transdutor de pressão diferencial que fornece as melhores leituras a cerca de 55 kPa. Qual é a razão β adequada para o orifício?

Dados: ρ g a s o l i n a   20 ° C = 680 k g / m 3 e μ g a s o l i n a   20 ° C = 2,92 . 10 - 4 k g / ( m . s )

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