Preciso saber a vazão, mas não tenho um medidor...

Como é que eu faço?

 

Antes de mais nada, muita calma nessa hora... tem jeito para (quase) tudo na vida! Vamos definir as coisas primeiro.

 

Como é mesmo o problema? A água está saindo de um tubo, está jorrando ou correndo num canal? É muita água ou pouca água?

 

Para cada caso tem um jeito.

 

Partindo da definição de vazão

 

A partir daí, a gente já pode estabelecer o método volumétrico.

 

Consiste em medir o tempo necessário para encher determinado volume. Aí é só dividir o volume pelo tempo.

 

Na figura abaixo é representado o modo mais utilizado para esse fim.

 

 

O volume do reservatório a ser enchido varia desde o copo d’água, o balde ou, no caso da medida de vazão de poços profundos, o tambor de aço.

 

O cronômetro pode ser o seu próprio relógio ou um mais sofisticado. A vazão é estimada do mesmo modo.

 

Na figura a seguir, o reservatório está sendo alimentado por baixo e dispõe de uma saída dotada de registro. Aí fica fácil. É só medir o volume inicial, fechar o registro e medir o tempo que a água gastará para encher um volume final. A variação de volume dividida pelo tempo dá a vazão que a gente quer saber.

 

 

Embora seja menos frequente, é também possível medir a vazão que sai de um reservatório. Neste caso, a vazão que o alimenta deve ser interrompida. Aí é só fazer o que está indicado na figura abaixo.

 

 

Jato d’água na saída de tubos

 

Descrevemos a seguir três métodos para fazer a estimativa desejada. São eles:

 

Tubo vertical:

 

E representado na figura abaixo.

 

 

O Voima Toolbox faz este cálculo para você. O link é: https://voimatoolbox.com/pt-br/calculations/estimativa-da-vazao-tubo-vertical

Tubo horizontal:

 

E representado na figura abaixo.

 

 

O Voima Toolbox faz este cálculo para você. O link é: https://voimatoolbox.com/pt-br/calculations/estimativa-de-vazao-tubo-horizontal-inclinado

 

Método da Califórnia:

 

E representado na figura abaixo.

 

 

O Voima Toolbox faz este cálculo para você. O link é: https://voimatoolbox.com/pt-br/calculations/estimativa-da-vazao-metodo-da-california

 

Correntes líquidas

 

Podemos aproveitar uma corrente líquida, como a representada na figura abaixo, para esse fim.

 

Ele deve ser retilíneo e sua seção transversal deve apresentar pouca variação.

 

Aí é só fazer como indicado na figura (A). tomamos duas seções, distantes entre si de, pelo menos, 3 metros. Vamos precisar de um cronômetro também.

 

 

Precisamos conhecer a área da seção transversal. Para isto, procedemos do modo mostrado na figura (B). Medimos a largura $L$ da seção e três profundidades $y_1$, $y_2$ e $y_3$. A média delas, [($y_1$ + $y_2$+ $y_3$)/2], multiplicada por $L$, é a área média $A$ desejada.

 

Agora vamos determinar a velocidade média da corrente. Veja o que é mostrado na figura (C). Tomamos uma garrafa plástica e a enchemos parcialmente, para que ela flutue na corrente em posição vertical. Aí a garrafa é colocada na corrente pouco acima da seção de montante. Cronometramos os instantes $t_1$, em que ela passa por essa seção, e $t_2$, em que ela atinge a seção de jusante. O tempo de percurso terá sido $t$ = $t_2$ - $t_1$. Então, a velocidade encontrada será $U = L/t$. Esses cálculos são mostrados na figura (D).

 

Mas a velocidade calculada anteriormente não reflete exatamente o valor da velocidade média, pois a velocidade em cada ponto da corrente diminui à medida em que nos movemos para o fundo e para as margens. Por esse motivo, a vazão da corrente líquida é calculada como $Q = 0,85 U A$.

 

Vertedouros

 

Para medir a vazão com vertedouros, será necessário construir uma pequena barragem na corrente e instalar aí um vertedouro pré-fabricado, de metal, plástico ou madeira , conforme mostrado na figura (A) a seguir.

 

 

Veja se a barragem não vai provocar a inundação de nada importante para montante.

 

O vertedouro poderá ser retangular, veja figura (B) – nesse caso, cuide para que a soleira horizontal esteja nivelada – ou triangular, em que o ângulo é igual a 90°, veja figura (c). Ele é mais fácil de instalar, mas as vazões que ele é capaz de medir são menores que as do retangular.

 

Aí é só medir o desnível H provocado pelo vertedouro. Veja que ele deve ser medido um pouco para trás, a uma distância não inferior a $10H$.

 

Conhecido esse valor, é só entrar nas fórmulas indicadas em (D), se o vertedouro for retangular, ou em (E) , se o vertedouro for triangular.

 

O Voima Toolbox faz esses cálculos para você. Os links são:

 

• Vertedouros retangulares:

 

https://voimatoolbox.com/pt-br/calculations/vertedouro-retangular

 

• Vertedouros triangulares:

 

https://voimatoolbox.com/pt-br/calculations/vertedouro-triangular