ENGENHARIA CIVIL

CAMPUS DA FAROLÂNDIA

2013

Na hidráulica normalmente são utilizadas pressões manométricas, pois a Patm atua em todos os pontos a ela expostos, de forma que as pressões acabam se anulando.

Equipamentos que podem ser utilizados para medir pressão. Na hidráulica os mais utilizados são: piezômetro, tubo em U, manômetro diferencial e manômetros analógicos e digitais.

PIEZÔMETRO

O piezômetro é o mais simples dos manômetros.

Consiste em um tubo transparente utilizado para medir a carga hidráulica.

O tubo transparente (plástico ou vidro) é inserido no ponto onde se quer medir a pressão.

PIEZÔMETRO

A altura da água no tubo corresponde à pressão, e o líquido indicador é o próprio fluido da tubulação onde está sendo medida a pressão. (limitado à altura do piezômetro).

PIEZÔMETRO

Para calcular a pressão utilizando a carga hidráulica utiliza-se a expressão da Lei de Stevin:

Pressão no ponto 1:

P1 = ρ.g.h

P1 = γ.h

Em que:

P1 – pressão no ponto 1 (Pa)

ρ - massa específica (kg/m3)

γ - peso específico (N/m3)

h – altura da coluna de água (m)

EXERCÍCIO

Qual é a pressão máxima que pode ser medida com um manômetro de 2,0 m de altura instalado numa tubulação conduzindo:

a) Água (ρ = 1.000kg/m3)

b) Óleo (ρ = 850kg/m3)

RESPOSTAS

a) 19.620 Pa = 2,0 m.c.a.

b) 16.677 Pa = 1,7 m.c.a.

TUBO EM U

Para se determinar altas pressões através da carga hidráulica utiliza-se o Tubo em U.

Utiliza-se um líquido de grande massa específica, normalmente mercúrio, que deve ser imiscível com o fluido da tubulação onde será medida a pressão.

Esta diferença de altura é utilizada para a determinação da pressão.

TUBO EM U

Um lado do manômetro fica conectado no ponto onde se deseja medir a pressão e o outro lado fica em contato com a pressão atmosférica. Para o cálculo da pressão, utiliza-se a expressão da Lei de Stevin.

TUBO EM U

Pressão no ponto 1:

P1 = ρ2.g.h2 - ρ1.g.h1

Em que:

P1 – pressão no ponto 1 (Pa)

ρ1 - massa específica do fluido onde está sendo medida a pressão (kg/m3)

ρ2 - massa específica do fluido indicador (kg/m3)

h1 – altura do fluido onde está sendo medida a pressão (m)

h2 - altura do fluido indicador (m)

EXERCÍCIO

O manômetro de Tubo em U, esquematizado a seguir, está sendo utilizado para medir a pressão em uma tubulação conduzindo água (ρ = 1.000kg/m3). O líquido indicador do manômetro é o mercúrio (ρ = 13.600kg/m3). Determine a pressão no ponto 1 sabendo que h1 = 0,5 m e h2 = 0,9 m.

RESPOSTA

115.169,40 Pa

ou 11,74 m.c.a.

MANÔMETRO DIFERENCIAL

Manômetro do tipo Tubo em U utilizado para medir a diferença de pressão entre dois pontos.

Utilizado um líquido de grande massa específica, normalmente mercúrio, que deve ser imiscível com o fluido da tubulação onde será medida a diferença de pressão.

Os dois lados do manômetro estão conectados com os pontos onde se deseja medir a diferença de pressão (Utilização da Lei de Stevin).

MANÔMETRO DIFERENCIAL

MANÔMETRO DIFERENCIAL

Diferença de pressão entre 1 e 2:

P = ρ2.g.h2 + ρ3.g.h3- ρ1.g.h1

Em que:

P – diferença de pressão (Pa)

ρ1 e ρ3- massa específica do fluido onde está sendo medida a diferença de pressão (kg/m3)

ρ2 - massa específica do fluido indicador (kg/m3)

h1 e h3 – altura do fluido onde está sendo medida a pressão (m)

h2 - altura do fluido indicador (m)

EXERCÍCIO

Qual é a diferença de pressão entre os pontos 1 e 2? O fluido nas duas tubulações é água e o líquido indicador é mercúrio.

RESPOSTA

15.303,60 Pa

MANÔMETRO BOURDON

MANÔMETRO DIGITAL

FIM