Teorema de Bernoulli aplicado no medidor de placas de orifícios de vapor

Quando o teorema de Bernoulli é aplicado a um medidor de placa de orifício a vapor, a diferença de pressão na placa fornece a energia cinética do fluido descarregado através do orifício.

Como vimos, a velocidade através do furo pode ser calculada usando a seguinte equação:

No entanto, a vazão volumétrica é mais útil que a velocidade, de acordo com a seguinte equação:

Substituímos o 'u' desta última equação na equação inicial:

qv = A 2gh

Na prática, a velocidade real através do furo será menor que o valor teórico da velocidade, devido a perdas por atrito. Essa diferença entre essas figuras teóricas e reais é conhecida como coeficiente de velocidade (CV).

Além disso, a área de fluxo da veia contraída será menor que o tamanho do furo. A relação entre a superfície da veia contraída e a do orifício é chamada de coeficiente de contração.

O coeficiente de velocidade e o coeficiente de contração podem ser combinados para fornecer um coeficiente de descarga (C) da instalação. A vazão volumétrica deverá levar em consideração o coeficiente de vazão (C), conforme mostrado na seguinte equação:

Pode ser ainda mais simplificado removendo as constantes, como mostra a seguinte equação:

Esta última equação mostra claramente que a vazão volumétrica é proporcional à raiz quadrada da queda de pressão.

A definição de C pode ser encontrada na ISO 5167-2003: «Medição do fluxo de fluidos através de dispositivos de pressão diferencial intercalados em dutos de carga de seção circular».

Nesse sentido, a ISO 5167 indica que as equações para os valores numéricos de C dados na ISO 5167 (completa) são baseadas em dados determinados experimentalmente.

A incerteza no valor de C pode ser reduzida calibrando a vazão em um laboratório adequado.

Como você está interessado no teorema de Bernoulli aplicado a um medidor de placa de orifício a vapor, convidamos você a ver como aplicar o Teorema de Bernoulli em medidores de vazão a vapor, além de saber como quantificar a queda de pressão de vapor e sua relação com a vazão.

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