Calculadora de vazão por placa de orifício

Medição de vazão com placa de orifício

Uma placa de orifício é uma placa fina com furo central fixada entre flanges de uma tubulação. O escoamento acelera pelo furo e a pressão diminui. A diferença de pressão entre montante e jusante é medida e fornece a vazão: Q = Cd × A × √(2 × Δp / (ρ × (1 − β⁴))), em que A é a área do orifício, β a razão entre o diâmetro do orifício e o diâmetro interno da tubulação e Cd o coeficiente de descarga.

Por que o coeficiente de descarga fica em torno de 0,61?

O escoamento se separa na borda viva e o jato continua a se contrair após o orifício. A seção mais estreita é menor que o furo e os vórtices dissipam energia. Os dois efeitos são reunidos em Cd. Para uma placa fina de borda viva com número de Reynolds elevado, o valor fica entre 0,60 e 0,62. O valor exato depende da razão de diâmetros, do número de Reynolds e da localização das tomadas de pressão.

Exemplo

Uma placa com orifício de 60 mm está em um tubo de diâmetro interno de 100 mm e a diferença lida para água é 30 kPa. Então β = 0,6 e 1 − β⁴ = 0,8704. √(60.000 / 870,4) = 8,30 m/s e a área do orifício é 0,002827 m². Com Cd = 0,61, a vazão é 0,61 × 0,002827 × 8,30 = 0,01432 m³/s, ou 14,3 litros por segundo.

Limites

O cálculo é para líquidos em tubo cheio. Gases e vapor exigem um fator de expansibilidade. A diferença medida não é a perda de pressão permanente, pois parte da pressão se recupera a jusante. Transferência de custódia e projeto da placa seguem a ISO 5167.

Perguntas frequentes

Como calcular a vazão em um orifício?

A equação de vazão em orifício fornece 2,324 L/s para um tubo de 100 mm, orifício de 25 mm e diferencial de 30 kPa, usando massa específica de 1000 kg/m³ e coeficiente de descarga de exemplo de 0,61. Considera um tubo cheio de líquido, exige coeficiente verificado para a geometria real e não fornece a perda de pressão permanente.

Calcular com estes valores