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FENÔMENOS DOS TRANSPORTES

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Manômetros e Manometria

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Manômetros

Definição de ManômetrosO manômetro é o instrumento utilizado na mecânica dos fluidos para seefetuar a medição da pressão. No setor industrial existem diversos tipose aplicações para os manômetros.

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Tipos de Manômetros

a)Manômetros utilitários: Recomendo para compressores de ar, equipamentospneumáticos, linhas de ar, de gases, de líquidos e instalações em geral.

b)Manômetros industriais: São manômetros de construção robusta, commecanismo reforçado e recursos para ajuste. São aplicados como componentesde quase todos os tipos de equipamentos industriais.

c)Manômetros herméticos ou com glicerina: São manômetros de construçãorobusta, com mecanismo reforçado e recursos para ajuste. Com a caixa estanque,pode ser enchida com líquido amortecedor (glicerina ou silicone). Adaptam-seespecialmente às instalações submetidas a vibrações ou pulsações da linhaquando preenchida com líquido amortecedor.

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d)Manômetros de aço inoxidável: São manômetros totalmente feitos deaço inoxidável, caixa estanque, à prova de tempo, para aplicações nasindústrias petroquímicas, papel e celulose, alimentares, nos produtoscorrosivos, nas usinas e outras que exijam durabilidade, precisão equalidade.

e)Manômetros petroquímicos: São manômetros de processo em caixa deaço inoxidável, alumínio fundido e nylon, com componentes em açoinoxidável. Aplicados em indústria petroquímica, com material de altadurabilidade.

f)Manômetros de teste – utilizados em testes para aferição de outrosmanômetros

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Manômetros Metálicos (tipo Bourdon)Utilizado para aferir pressões (positivas ou negativas) através dadeformação de um tubo metálico (indicada por um ponteiro na outraextremidade).

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A leitura do manômetro é sempre a diferença entre as pressões do líquidoe do meio onde está instalado.

Manômetros Metálicos (tipo Bourdon)

No caso do meio ar:

L.M.= plíq – patm

Portanto, pressão efetiva

L.M.= p1 – p2

Quando este manômetro indicar zero, tem-se a pint e a pext domanômetro iguais.

p1 = p2

L.M – Leitura do Manômetro;- pressão do liquido;- pressão atmosférica.

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Coluna Piezométrica ou PiezômetroConsiste num simples tubo de vidro que, ligado ao reservatório, permite medir diretamente a carga de pressão.

p

h h – altura da coluna formada pelo fluido.p – pressão.

– peso específico.

1) Não é adequado para medição de pressões elevadas ou líquidos de baixopeso específico;

2) Não é adequado para realizar medições de gases, pois eles escapam pelaabertura sem determinar uma coluna;

3) Não realiza medição de pressões negativas, pois entraria ar na tubulaçãoou reservatório e não formaria a coluna h.

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Manômetro com Tubo em U

Em geral para líquidos.Este manômetro se aplica àmedição de pressões tanto emlíquidos como em gases, numa faixaampla de valores, inclusivepressões negativas.

Dentro do manômetro contém um oumais fluidos como mercúrio, água,álcool ou óleo. O fluido manométrico,em geral, é o mercúrio e com suapresença é possível medir a pressãode gases, já que impede que estesescapem.

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γ2

Líquido manométrico (mercúrio, bromofórmio, etc.)

γ1

h

B

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γ2

líquido manométrico (mercúrio,bromofórmio, etc) 02211 BA PhhP

hPghPP atmatmA .

A coluna de fluido diferencial dealtura está em equilíbrio estáticoe aberta para a atmosfera. Dessaforma, a pressão no ponto A édeterminada diretamente pelaequação:

γ1h1

h2

B

A diferença de pressão entre ospontos pode ser obtidainiciando-se pelo ponto A com ,movendo-se ao longo do tuboadicionando ou subtraindo ostermos até atingir o ponto B eigualando o resultado a .

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Manômetro Diferencial

h é o desnível manométrico

hP

líquido manométrico

São os manômetros de tubo em U,ligados a dois reservatórios, em vez,de ter um dos ramos aberto àatmosfera.

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C

D

E

F

1

2

3

4

5BA phhhhhp 5544332211

Equação Manométrica

REGRA:“Começando do lado esquerdo,soma-se à pressão a pressãodas colunas descendentes. Ascolunas ascendentes sãosubtraídas. As cotas são sempredadas até a superfície deseparação de dois fluidos domanômetro.”

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1) Um manômetro é usado para medir a pressão em um tanque. Ofluido usado tem uma densidade de e a altura da colunado manômetro é de 55 cm. Se a pressão atmosférica local for de 96kPa e a gravidade é , determine a pressão dentro dotanque.

EXERCÍCIOS

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2) No manômetro mostrado na figura, o fluido A é água, B é mercúrio.Qual a pressão em relação a ? Dados: =10000 N/m³,

=136000 N/m³.

5cm

7,5cm

15cm

B

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3) No manômetro diferencial mostrado na figura, o fluido A é água, B éóleo e o fluido manométrico é mercúrio. Sendo h1 = 25cm, h2 =100cm,h3 = 80cm e h4 = 10cm, determine qual é a diferença de pressão entreos pontos e . Dados: =10000 N/m³, =136000 N/m³,

Ó = 8000 N/m³.