professor: me. denes morais [email protected]
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MEDIÇÕES DE PRESSÃO
A pressão é uma característica muito importante do campo de escoamento. Por esse motivo, vários dispositivos e técnicas foram desenvolvidos e são utilizados para sua medição. A pressão num ponto do sistema fluido pode ser designada em termos absolutos ou relativos. As pressões absolutas são medidas em relação ao vácuo perfeito (pressão absoluta nula) enquanto a pressão relativa é medida em relação a pressão atmosférica local.
Manometria
Uma das técnicas utilizadas na medição da pressão envolve o uso de colunas de líquido verticais ou inclinadas. Os dispositivos para a medição da pressão baseados nesta técnica são denominados manômetros. O barômetro de mercúrio é um exemplo deste tipo de manômetro mas existem outras configurações que foram desenvolvidas para resolver problemas específicos. Os três tipos usuais de manômetros são o tubo piezométrico, o manômetro em U e o manômetro metálico ou de Bourdon.
Manômetro de Bourdon
Manômetro de Bourdon
ManômetrosMANÔMETRO METÁLICO OU DE BOURDON
Mede a pressão de forma indireta, por meio da deformação de um tubo metálico
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O tubo deforma-se sobre o efeito da
mudança de pressão
um sistema do tipo engrenagem-pinhão, acoplado à extremidade
fechada do tubo, transmite o movimento a um ponteiro, que se
desloca sobre uma escala
ManômetrosMANÔMETRO METÁLICO OU DE BOURDON
Mede a pressão de forma indireta, por meio da deformação de um tubo metálico
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ambientetomadaindicada pressãopressãopressão
Se a pressão ambiente for igual a pressão atmosférica local, a pressão indicada é a pressão relativa
Manômetros
PIEZÔMETROO mais simples dos manômetrosConsiste em um tubo de vidro ou
plástico transparente, acoplado diretamente ao reservatório que se deseja medir a pressão do líquido
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O líquido é empurrado
pela pressão reinante no reservatório
Da Lei de Stevin:
hpA .
ManômetrosPIEZÔMETRO
Não mede pressões negativas (não se forma a coluna de líquido)
É impraticável para medida de pressões elevadas (a altura da coluna será muito alta)
Não mede pressão de gases (o gás escapa, não formando a coluna)
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Tubo piezômetro
Tubo piezômetro
ManômetrosMANÔMETRO DE TUBO EM U
Foi concebido para permitir a leitura de pressões negativas
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ManômetrosMANÔMETRO DE TUBO EM U
14
Da Lei de Stevin:
hprelativaescalapatmpmas
hpp
A
C
AC
.0)(0
.
hpA .
ManômetrosMANÔMETRO DE TUBO EM U COM LÍQUIDO
MANOMÉTRICOFoi concebido para permitir a medição de pressões de
gases
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O líquido impede que o gás escape
ManômetrosMANÔMETRO DE TUBO EM U COM LÍQUIDO
MANOMÉTRICO
16
Da Lei de Stevin:
12
12
..
..
hhpppcomo
hpehpp
LMA
DC
LMDAC
21 .. hhp LMA
Manômetro com tubo em U
h2
Manômetros Diferenciais
Os manômetros diferenciais determinam a diferença de pressões entre dois pontos A e B, quando a pressão real, em qualquer ponto do sistema, não puder ser determinada.
Manômetro com tubo em U
Equação manométrica
)()()( 233421 hhhhhhpp MBAAB
EXERCÍCIO RESOLVIDO 1A uma tubulação que transporta um fluido de peso específico
850 N/m3 acopla-se um manômetro de mercúrio, conforme indicado na figura. A deflexão no mercúrio é de 0,9 m. Sendo dado Hg=136000 N/m³, determine a pressão efetiva a que o
fluido está submetido, no eixo da tubulação. Dados:
3
3
/136000
9,0
/850
mN
mh
mN
Hg
Hg
f
Pede-se:
?AP
22
1.hPP fAP Pela Lei de Stevin:
Logo:1.. hhP fHgHgA
²/1221453,0.8509,0.136000 mNPA
Como trata-se de pressão efetiva
HgHgatmQ hPP .
Como P e Q estão na mesma horizontal, pelo princípio de Pascal:
0
QP PP
HgHgfA hhP .. 1
EXERCÍCIO RESOLVIDO 2
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Um piezômetro de tubo inclinado é usado para medir a pressão no interior de uma tubulação. O líquido no piezômetro é um óleo com = 800 kgf/m³. a posição mostrada na figura é a posição do equilíbrio. Determinar a pressão no ponto P em kgf/cm², mm Hg
e em mca.Dados:
3/800 mkgfo
Pede-se:
);²;/?( mcammHgcmkgfPP
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atmBCoA PhP .
Pela Lei de Stevin:
Logo:
²/801,0.800 3 mkgfmmkgfPP
Pelo princípio de Pascal:
cmhhipCOsen BC 20//30 cmsenhBC 1030.20
AP PP
Como trata-se de pressão efetiva
0
Dado o esquema da figura:a) Qual é a leitura no manômetro metálico?b) Qual é a força que age sobre o topo do reservatório?
Lista de Exercícios
No manômetro da figura, o fluido A é água e o fluido B, mercúrio. Qual é a pressão p1? Dados:
3
3
10000
136000
2 mNm
N
OH
Hg
Determinar as pressões efetivas e absolutas:a) do ar;b) no ponto M.Dados: leitura barométrica 740 mmHg e
3Óleo
3
8500
136000
mNm
NHg