As placas de orifício são um dos dispositivos de medição de vazão mais antigos e mais utilizados em tubulações industriais: instale uma placa com um furo de tamanho preciso, meça a queda de pressão através dela e a vazão segue diretamente de Q = Cd·A·√(2ΔP/ρ). A fórmula parece um rearranjo direto da equação de Bernoulli, e é - a única desvantagem é o coeficiente de descarga Cd, que silenciosamente faz o trabalho de corrigir uma previsão idealizada de como os fluidos reais realmente se comportam.

Como funciona a calculadora de fluxo de orifício

A calculadora aplica Q = Cd·A·√(2ΔP/ρ) diretamente na guia Vazão: o coeficiente de descarga Cd vezes a área do orifício A, vezes a raiz quadrada de 2 vezes a diferença de pressão ΔP dividida pela densidade do fluido ρ. A guia Resolver reorganiza a mesma equação para isolar a área do orifício ou a diferença de pressão dada uma vazão alvo e os outros três valores. A guia Coeficiente de Descarga executa a equação ao contrário: dada a vazão que você realmente mediu, ela isola o Cd, permitindo calibrar um orifício real em vez de assumir um valor de livro.

Entradas e o que elas significam

O coeficiente de descarga Cd é adimensional e, para um orifício padrão com arestas vivas (placa fina), normalmente fica entre 0,60 e 0,65 - bocais e venturis redondos e bem usinados podem atingir 0,95-0,98 porque evitam as perdas agudas de vena-contracta de um furo simples em uma placa. A área do orifício A (m²) é a área da seção transversal do furo em si, não o tubo onde ele está inserido. A diferença de pressão ΔP (Pa) é a queda medida ao longo do orifício, geralmente com torneiras logo a montante e a jusante. A densidade do fluido ρ (kg/m³) é uma propriedade do fluido – a água tem cerca de 1.000 kg/m³, enquanto os gases variam enormemente com a pressão e a temperatura. Destes, ΔP tem o efeito mais suave no resultado: como o fluxo depende da sua raiz quadrada, duplicar a queda de pressão apenas aumenta o fluxo em cerca de 41%, não em 100%.

Limites e casos extremos

Esta fórmula pressupõe um fluxo constante e incompressível de um fluido newtoniano e um coeficiente de descarga que é conhecido a partir de uma referência padrão (tabelas de placas de orifício ASME/ISO) ou calibrado independentemente — a calculadora não deriva Cd apenas da geometria, uma vez que os valores reais de Cd dependem do número de Reynolds, da localização da torneira e das tolerâncias de fabricação de maneiras que uma única fórmula não pode capturar totalmente. Para fluxo de gás compressível através de uma grande razão de pressão, um fator de expansibilidade adicional (Y) é normalmente aplicado sobre o Cd, que esta calculadora não inclui. Trate os resultados aqui como uma estimativa de engenharia sólida para vazão de líquido e vazão de gás com relação de baixa pressão e consulte um padrão de medição de vazão ASME/ISO para aplicações de medição de precisão.