Desenvolvimento e avaliação de tubos Venturi para medição de vazão.

• Autor(a) principal: Franco Ibars, Ruben Alcides
• Data de Publicação: 2004
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11143/tde-24092004-113207/
• topic: agriculture equipment; equipamento agrícola; flow; hidrometria; hydrometric; irrigação; irrigation; vazão

Visando obter um instrumento de medição de vazão por meio de dispositivos eletrônicos, de fácil construção e baixo custo de materiais, este trabalho se propôs desenvolver e avaliar dois medidores Venturi. Tais medidores foram construídos, calibrados e avaliados no Laboratório de Hidráulica, pertencente ao Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", da Universidade de São Paulo, localizado no campus de Piracicaba. A parte cilíndrica dos medidores foi construída com tubulação soldável de PVC, com um diâmetro principal (D) nominal de 50 mm para o Venturi 1 (DN 50) e de 75 mm para o Venturi 2 (DN 75); o diâmetro nominal das gargantas (d) foi de 32 e 40 mm para os Venturis 1 e 2, respectivamente. Os cones convergentes e divergentes foram construidos em resina plástica reforçada com fibra de vidro. Os ângulos utilizados foram de 21o e 10o, para as seções convergente e divergente respectivamente, em ambos os modelos. O sistema de mensuração foi constituído por um sensor diferencial de pressão, um conversor AD (analógico-digital), um microcontrolador, um display digital, uma fonte de alimentação e um regulador de tensão. Para a calibração foram utilizados dados de vazão, obtida pelo método volumétrico, e sinal digital em 200 pontos para cada Venturi. A avaliação foi realizada comparando os dados de vazão obtidos pelos medidores construidos, em relação aos valores proporcionados por um sistema de medição de vazão (considerado como padrão), composto por um sensor do tipo rotor e uma unidade controladora. Este sensor é aplicável em tubulações de 15 a 900 mm, com uma faixa de trabalho para velocidades de 0,10 até 6,00 m s-1. Para a calibração e avaliação dos Venturis desenvolveram-se programas na linguagem "Tbasic". O custo total dos materiais utilizados na construção dos medidores de vazão foi de R$ 220,32 para o Venturi 1 (DN 50) e R$ 242,36 para o Venturi 2 (DN 75). Os resultados obtidos mostraram que a construção artesanal de tubos Venturi para medição de vazão é viável técnica e economicamente. Após calibração os medidores apresentaram uma boa precisão e exatidão (r2 = 0,9979 e r2 = 0,9982 para os Venturis 1 e 2, respectivamente) nas medidas quando comparadas com o medidor padrão utilizado. A faixa de trabalho dos medidores de vazão, testados em velocidades até 5,95 m s-1 para o Venturi 1 e até 3,85 m s-1 para o Venturi 2, está de acordo com as velocidades usuais recomendadas para as tubulações de recalque de irrigação. Para ambos Venturis testados, os desvios médios nas leituras foram maiores (>±2 %) para velocidades inferiores a 1,5 m s-1.