2 - Vazão: Conceitos físicos para medição de vazão

Conceitos físicos para medição de vazão

Para medição de vazão se faz necessário rever alguns conceitos relativos a fluidos, pois os mesmos influenciam na vazão de modo geral. A seguir, os principais deles:

• Calor Específico
  Define-se calor específico como o quociente da quantidade infinitesimal de calor fornecido a uma unidade de massa de uma substância pela variação infinitesimal de temperatura resultante deste aquecimento.
  
  Na prática, temos: A quantidade de calor necessária para mudar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1ºC.

• Viscosidade
  
  É definida como sendo a resistência ao escoamento de um fluido em um duto qualquer. Esta resistência provocará uma perda de carga adicional que deverá ser considerada na medição de vazão.

• Número de Reynolds

Número adimensional utilizado para determinar se o escoamento se processa em regime laminar ou turbulento. Sua determinação é importante como parâmetro modificador do coeficiente de descarga.

onde :
v – velocidade (m/s)
D – diâmetro do duto (m)
ν - viscosidade cinemática (m2/s)
Observação:

• Na prática, se Re > 2.320, o fluxo é turbulento, caso contrário é sempre laminar.
• Nas medições de vazão na indústria, o regime de escoamento é na maioria dos casos turbulento com Re > 5.000.

• Distribuição de Velocidade em um Duto

Em regime de escoamento no interior de um duto, a velocidade não será a mesma em todos os pontos. Será máxima no ponto central do duto e mínima na parede do duto.

• Regime Laminar

É caracterizado por um perfil de velocidade mais acentuado, onde as diferenças de velocidades são maiores

Figura 2: Perfil de Velocidades em regime laminar

• Regime Turbulento

É caracterizado por um perfil de velocidade mais uniforme que o perfil laminar. Suas diferenças de velocidade são menores

Figura 3: Perfil de Velocidade em regime turbulento