Ferramenta de Engenharia Gratuita — #152
Calculadora de Vazão por Placa de Orifício — ISO 5167
Calcule a vazão através de uma placa de orifício conforme ISO 5167. Insira os diâmetros do orifício e do tubo, a pressão diferencial e a densidade do fluido.
Esta calculadora foi desenvolvida e verificada pela equipe de engenharia da Vibromera, fabricante dos instrumentos portáteis de balanceamento Balanset.
Resultados
Equação de Vazão por Orifício ISO 5167
- C — coeficiente de descarga (equação de Reader-Harris/Gallagher)
- ε — fator de expansibilidade (1,0 para líquidos incompressíveis)
- β — razão de diâmetros d/D
- ΔP — pressão diferencial através do orifício
- ρ — densidade do fluido a montante
Coeficiente de Descarga Simplificado
Para derivações em canto, C ≈ 0.5959 + 0.0312β^2.1 − 0.184β⁸ (Reader-Harris simplificado). Para derivações em flange, adicione termos de correção para o diâmetro do tubo.
⚠️ Nota: Esta calculadora usa uma estimativa simplificada de C. Para medição de transferência de custódia, use a equação completa de Reader-Harris/Gallagher com correção do número de Reynolds conforme ISO 5167-2.
A placa de orifício cria um estrangulamento, aumentando a velocidade e diminuindo a pressão. O caudal é proporcional a √(ΔP). A norma ISO 5167 fornece o método de cálculo normalizado.
β = d/D, a razão entre o diâmetro do orifício e o diâmetro do tubo. Gama típica: 0.2–0.75. Maior β = menor perda de pressão permanente, mas menor precisão de medição e menor gama de medição (turndown).
C contabiliza os efeitos de fluidos reais (vena contracta, atrito). Para orifícios segundo a ISO 5167, C situa-se entre 0.59–0.62 para β = 0.3–0.7. É calculado pela equação de Reader-Harris/Gallagher.
ε corrige a compressibilidade do gás. Para líquidos, ε = 1,0. Para gases, ε depende da razão de pressões e de κ (expoente isentrópico). ε ≈ 1 quando ΔP/P₁ é pequeno.
A montante: 10–44D dependendo do tipo de acessório e de β. A jusante: 4–8D. Os retificadores de escoamento podem reduzir significativamente os requisitos a montante.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipe da Vibromera utilizando o Balanset-1A, um balanceador portátil de dois canais e analisador de vibração para balanceamento de rotores no local.
Instrumentos profissionais. Utilizados em mais de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko é engenheiro de análise de vibrações e fundador e diretor executivo da Vibromera. Há mais de 15 anos ele balanceia equipamentos rotativos em campo, e não em uma bancada de testes: trituradores, ventiladores industriais, britadores, centrífugas, eixos e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — eles foram concebidos como uma ferramenta que o especialista pode levar até a máquina e usar sozinho, no local, e não como equipamento de laboratório. A Vibromera foi fundada em 2017 e, desde 2023, está sediada no Porto, em Portugal. É aqui que acontecem o desenvolvimento, a montagem e o suporte da linha Balanset. O instrumento principal é o Balanset-1A, um analisador portátil para balanceamento em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente do suporte ao cliente, da solução de casos difíceis de balanceamento e do desenvolvimento do software. Ele atende clientes no mundo todo, em qualquer idioma.
