Última atualização: 30 de Oct. de 2024

Calculadora de Vazão de Orifício

Q: O que é um orifício?

Um orifício consiste em uma placa plana com um recorte que é fixado num tubo ou em uma saída para criar um diferencial de pressão no fluxo do fluido.

Q: Como calcular a vazão de fluido através de um orifício?

Para calcular a vazão do fluido que passa por um orifício: Multiplique a aceleração da gravidade, g , pela linha central média, H . Multiplique o resultado por 2. Encontre a raiz quadrada desse produto. Multiplique o resultado pela área do orifício, A , e pelo coeficiente de descarga, C d .

Criada por Rahul Dhari

Revisada por Steven Wooding

Steven Wooding

Physicist holding a 1st class degree and a member of the Institute of Physics. Creator of the UK vaccine queue calculator, and featured in many publications, including The Sun, Daily Mail, Express, and Independent. Tenacious in researching answers to questions and has an affection for coding. Hobbies include cycling, walking, and birdwatching. You can find him on Twitter @OmniSteve. See full profile

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Traduzida por Dr.(a) João Rafael Lucio dos Santos

João Rafael Lucio dos Santos

PhD, Federal University of Campina Grande

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Joao is a physicist, researcher, and professor in Brazil. He earned his Ph.D. in Physics at the University of Rochester, NY in 2013. He has written several papers in international journals, mainly in field theory and cosmology. Joao is also a researcher and the outreach leader for the BINGO telescope. This state-of-the-art radio telescope will be operating in the Northeast of Brazil in a few years. He believes in the importance of spreading knowledge and high-quality information among society and the public in general. He also believes that people can enjoy the learning process if it is funny and if they can see it as a path to change their life, even in daily activities. In his free time, he enjoys running, playing tennis, cooking, traveling, and having pleasant moments with his relatives and friends. See full profile

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e Doutorando(a), Marinara Andrade do Nascimento Moura

Marinara Andrade do Nascimento Moura

PhD candidate

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Marinara holds a master’s degree in Technology and is working on her PhD in Civil Engineering. She has always been interested in science and engineering, mostly because she is passionate about solving problems. She has published her articles in important scientific journals and international conferences as a researcher. She has experience teaching undergraduate students and believes that teaching is a perfect way to learn because the more we give, the more we have. In her free time, she loves to cook (and eat!), travel with her husband, and chat with her friends. See full profile

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Índice

O que é um orifício e uma vazão por orifício?Como calcular a vazão pelo orifício Exemplo: Usando a calculadora de vazão de orifício Perguntas frequentes

A calculadora de vazão de orifício da Omni estima a taxa de vazão de líquido que escoa em um tanque por meio de um orifício. Podemos considerar que o orifício é um furo ou um recorte, por meio do qual você pode controlar ou restringir a vazão. Para aprender ainda mais sobre vazão e a diferença entre vazão volumétrica e vazão mássica, acesse a nossa calculadora de vazão.

Um medidor de orifício mede e controla a vazão de massa de um líquido em um tanque. Ele é amplamente utilizado em aplicações relacionadas à mecânica de fluidos, como equipamentos hidráulicos, compressores, tanques de água, esgoto, açudes e vertedouros. Os orifícios também são usados para criar diferenciais de pressão em um fluxo. Você pode aprimorar os seus conhecimentos sobre esse tema com a nossa calculadora de pressão.

Continue lendo para entender como essa calculadora calcula o fluxo de massa por meio de um orifício.

O que é um orifício e uma vazão por orifício?

Um orifício é uma placa com um furo ou recorte anexado à saída, ou inserido num tubo de modo que a vazão passe através dele. O orifício, geralmente circular, tem diâmetro e área conhecidos para manter o fluxo regulado. À medida que o fluido passa por um orifício, a pressão diminui no tubo. Esse fenômeno também é usado para medir as características do fluido.

Matematicamente, a equação da vazão por orifício fornece a vazão de massa (ou descarga) $Q$ através de um orifício, cuja área é $A$ , e pode ser escrita como:

Q = C_d \cdot A \cdot \sqrt{2 \cdot g \cdot H}

onde $C_d$ é o coeficiente de descarga, $g$ é a aceleração devido à gravidade da Terra (em $\text{m/s}^{2}$ ) e $H$ é a linha central média (a distância entre o nível da água e o centro do orifício).

O coeficiente de descarga, $C_d$ , é uma função de vários parâmetros, como o diâmetro do orifício, $d$ , bem como a aceleração devido à gravidade, a profundidade hidráulica e a viscosidade cinemática do fluido, $\nu$ (para mais detalhes, confira a calculadora de coeficiente de descarga 🇺🇸 da Omni). Matematicamente, essa função pode ser expressa como:

C_d \propto \frac{d\cdot\sqrt{g \cdot H}}{\nu}

Como calcular a vazão pelo orifício

Para estimar a vazão por meio do orifício, use a equação do orifício discutida acima:

Insira o diâmetro do orifício, $d$ .
A calculadora determinará agora a área do orifício, $A$ .
Insira o coeficiente de descarga, $C_d$ .
Insira o valor da linha central média, $H$ .
A aceleração devido à gravidade, $g$ , já está preenchida como $9{,}81\ \text{m/s}^2$ para sua conveniência. Você pode modificá-la clicando na aba "Constante Gravitacional", na parte inferior da calculadora.
Agora, a calculadora de vazão de orifício mostrará o valor de descarga ou vazão de orifício, $Q$ .

Exemplo: Usando a calculadora de vazão de orifício

Determine a vazão por meio de um orifício com diâmetro de $50 \text{ mm}$ e uma linha central média de $200 \text{ mm}$ . Tome o coeficiente de descarga, $C_d$ como $0{,}8$ .

Para estimar a vazão do orifício:

Insira o diâmetro do orifício, $d = 50 \text{ mm}$ .
Agora, a calculadora estimará a área do orifício, $A$ .
Insira o coeficiente de descarga, $C_d = 0{,}8$ .
Insira o valor da linha central média, $H = 200 \text{ mm}$ .
A aceleração devido à gravidade, $g$ , é $9{,}81\text{ m/s}^2$ .
Usando a equação do orifício, temos:

\quad\scriptsize \begin{aligned} Q &= C_d \cdot A \cdot \sqrt{2 \cdot g \cdot H} \\ &= 0{,}8 \cdot 0{,}0019635 \cdot \sqrt{2\cdot 9{,}81 \cdot 0{,}2} \\ &= 0{,}0031\ \text{m}^3/\text{s} \\ \end{aligned}

Perguntas frequentes

O que é um orifício?

Um orifício consiste em uma placa plana com um recorte que é fixado num tubo ou em uma saída para criar um diferencial de pressão no fluxo do fluido.

O que é vazão de orifício?

A vazão do orifício é definida como o volume do fluxo de fluido através de um orifício por unidade de tempo. Matematicamente, ela pode ser escrita usando a equação de fluxo do orifício:

Q = C_d ⋅ A ⋅ √(2⋅g⋅H)

Como calcular a vazão de fluido através de um orifício?

Para calcular a vazão do fluido que passa por um orifício:

Multiplique a aceleração da gravidade, g, pela linha central média, H.
Multiplique o resultado por 2.
Encontre a raiz quadrada desse produto.
Multiplique o resultado pela área do orifício, A, e pelo coeficiente de descarga, C_d.

Quais são os fatores que influenciam o coeficiente de descarga?

O coeficiente de descarga é uma função que depende de várias variáveis como o diâmetro do orifício, d; a aceleração devido à gravidade, g; a profundidade hidráulica, H; e a viscosidade cinemática do fluido, ν. Matematicamente, podemos escrever:

C_d ∝ d ⋅ √(g⋅H) / ν