Obtenção dos coeficientes de descarga, velocidade e contração para orifícios circulares, quadrados e triangulares

Abstract

O estudo dos jatos livres em orifícios de pequena dimensão permite analisar as diferenças entre os valores reais e teóricos para a vazão e a velocidade do jato a partir da obtenção dos coeficientes de contração, velocidade e descarga. Os valores obtidos na literatura são apenas para os orifícios circulares, sendo assim, este trabalho tem como objetivo obter e comparar esses coeficientes para outras geometrias, quadrada e triangular, além da circular, para três diferentes valores de áreas. Para isso foi desenvolvido um aparato experimental com um recipiente de acrílico contendo estes orifícios, e também foi utilizado o software Tracker, que utiliza a filmagem do experimento para obter as variáveis relevantes deste estudo. Os dados foram tratados no Excel, e os gráficos foram feitos no software Qtiplot. A pandemia do COVID- 19 modificou o planejamento inicial deste trabalho, pois o mesmo foi feito em um ambiente residencial, além de ajustes que foram necessários à medida que os experimentos eram feitos. Neste trabalho foi observada a necessidade da correção de escala, pois a calibração da fita estava num plano distinto do jato de água. Os valores obtidos para os coeficientes de descarga, velocidade, e contração obtidos são compatíveis com os valores literatura, e os resultados mostram que, aparentemente, existe uma influência da geometria e da área nos valores, mas será necessário fazer mais amostras para se chegar num resultado conclusivo, além de fazer o experimento em um laboratório.