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MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE CAUDAL Ulisses Fernandes ulisses@navier.ist.utl.pt -Novembro 2003-

MÉTODOS EXPERIMENTAIS EM ENERGIA E AMBIENTE. MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE CAUDAL Ulisses Fernandes ulisses@navier.ist.utl.pt -Novembro 2003-. INTRODUÇÃO. CAUDAL : Definição É o volume ou a massa que atravessa uma secção de passagem por unidade de tempo. Caudal Volúmico Caudal Mássico.

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MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE CAUDAL Ulisses Fernandes ulisses@navier.ist.utl.pt -Novembro 2003-

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Presentation Transcript

  1. MÉTODOS EXPERIMENTAIS EM ENERGIA E AMBIENTE MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE CAUDAL Ulisses Fernandes ulisses@navier.ist.utl.pt -Novembro 2003-

  2. INTRODUÇÃO • CAUDAL : • Definição • É o volume ou a massa que atravessa uma secção de passagem por unidade de tempo. • Caudal Volúmico • Caudal Mássico

  3. CAUDAL • Relação entre caudal mássico e caudal volúmico:

  4. CAUDAL • O caudal é uma variável bastante difícil de medir com rigor • Depende de certas propriedades físicas do fluido, tais como: • Densidade (ρ) • Temperatura (T)

  5. Medição de Caudal • Há três formas de medir o caudal 1- Medição Indirecta 2- Medição Directa Mede-se directamente o caudal volumétrico ou caudal mássico 3- Medição usando Medidores Especiais

  6. Medição Indirecta • Medem-se a velocidade ou a perda de carga Exemplos: • Orifício Calibrado • Venturi • Tubo de Pitot • Certos Rotâmetros

  7. Orifício Calibrado • Cálculo de caudal • Para escoamento subsónico • Fuido incompressível • Conduta na posição horizontal • Aplicando a equação de Bernoulli entre os pontos 1 e 2 tem-se:

  8. Orifício Calibrado • Cálculo de caudal (cont.) • Após alguma manipulação da equação anterior vem: • A0 é a área do orifício • Cf é coeficiente de fluxo (toma valores entre 0.6 e 0.9, depende do Número de Reynolds e dos diâmetros do tubo e do orifício)

  9. Orifício Calibrado • Exemplo de cálculo(*) (*)- www.efonda.com (engineering foundamentals)

  10. Orifício Calibrado • Vantagens/Limitações • Fácil de construir • Fácil de calibrar • Barato • Reguer algum cuidado no acabamento do orifício

  11. Venturi • Cálculo de caudal • Para escoamento subsónico • Fuido incompressível • Aplicando a equação de Bernoulli entre os pontos a e b a equação resultante será semelhante à obtida para o Orifício Calibrado:

  12. Venturi • Cálculo de caudal (cont.) • Após alguma manipulação equação resultante será: C é o coeficiente de descarga que depende do Número de Reynolds do escoamento. Tipicamente C toma valores entre 0.90 e 0.98

  13. Venturi • Venturi – Exemplo de cálculo

  14. Rotâmetro • Existem no mercado vários tipos de rotâmetros para diversos tipos de aplicação • São fáceis de instalar • Permitem leitura fácil com boa precisão • Para fluidos diferentes da água ou do ar é necessário fazer conversão:

  15. out in Rotâmetro • Líquidos Rotâmetro de precisão • Gases

  16. Rotâmetro • Parâmetros usados na correcção: • qv (H2O)- caudal volúmico da água • qv1 – caudal volúmico do fluido) • (qv1)n- caudal volúmico do gás em (m3/s) • ρf- densidade do flutuador • ρ1- densidade do fluido em operação

  17. Medidores Directos • Medem através do impacto do fluido • Caudalímetro tipo hélice/turbina • Anemómetro de turbina

  18. Medidores Especiais • Exemplos: • Caudalímetro Electromagnético • Caudalímetro Ultrassónico

  19. Medidores Especiais Caudalímetro Electromagnético

  20. Medidores Especiais Medidor Ultrasónico Vantagens/Limitação • Portátil e fácil de instalar • Pode ser alimentado a bateria • Requer acesso à conduta

  21. Limitação de utilização dos equipamentos • Fora da gama de utilização os equipamentos funcionam de forma deficiente Limites de utilização (valores de referências)

  22. REFERÊNCIAS 1- http://www.omega.com 2- http://www.contimetra.com/ 3- http://www.efunda.com/ 4- http://www.contimetra.com/ 5- http://www.yokogawa.es

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