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Noes de hidraulica
PRESSO muito comum confundir presso com fora.
A presso, no entanto, leva em conta no satua. Presso a fora dividida pela rea.
Um bloco medindo 10 cm x 10 cm x 50 cm.
exerce sobre o solo?
sobre o solo.
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PRESSO DA GUA
Vamos calcular a presso exercida pela.Lembre-se de que o peso especfico
a gua e . g m .
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omparan o-se a a ura os reserva r os com a
presso, pode-se observar que a presso no,reservatrio, ou seja, a presso proporcionalaos METROS DE COLUNA DE GUA mca .
Uma vez que as presses dependem somente daaltura da coluna de l uido, ode-se concluirfacilmente que as presses em qualquer ponto no
interior do lquido no dependem do formato ou dovo ume o reserva r o.
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or sso, as un a es usua s e me a e
presso indicam ou FORA POR UNIDADE DE
kgf/cm2 - (quilogramas por centmetro
kgf/m2 - (quilogramas por metro quadrado). -
quadrada)
- mm Hg (milmetros de coluna de mercrio)
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O ar tem peso e ele exerce uma presso. ,diferentemente da gua, o ar torna-se cada vezmenos denso quanto mais afastado se encontra
a super c e a erra. ss m, a press o por e eexercida no pode ser medida simplesmente emtermos da altura da "coluna de ar" existente sobreum ponto. O valor dessa presso, medida ao nvel
do mar, situa-se em torno de 1 kgf/cm. O valor de ,10,332 mca ou 760 mmHg.
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Uma distin o entre PRESSOABSOLUTA e PRESSO EFETIVA no
A PRESSO ABSOLUTA a presso
o a em um pon o qua quer no n er or olquido, sendo portanto, igual presso daaltura da coluna de lquido somada
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, ouRELATIVA simplesmente o valor da pressocausada ela altura da coluna de l uido sendouma indicao de quanto a presso no ponto maior do que a presso atmosfrica. tambm
,manmetros.
A resso atmosfrica muito im ortante ara ofuncionamento de uma bomba centrfuga, uma
vez que ela responsvel pela "aspiraode ,abaixo do nvel dabomba.
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o caso e um u o com um pouco e gua po e
ser analisado. O nvel nos dois braos ser osobre as duas superfcies da gua.
As irando-se um ouco de ar de um dos lados de
modo a diminuir a presso nele. A presso maior nooutro lado forar a gua para baixo, fazendo-asu r no rao opos o a as press es novamen ese igualarem (Fig. 1). O mesmo ocorre quando voc
,presso atmosfrica sobre a superfcie do refrescoque o fora a subir pelo canudo (Fig.2).
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Acontece exatamente a mesma coisa com
a as ira o de uma bomba centrfu apois h diminuio de presso na entrada
gua a subir pela tubulao de suco. .
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presses atmosfricas (baromtrica), absoluta
- .a presso inferior atmosfrica, ou seja,
tubo U, do canudo de refresco e da bomba
h suco.
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Fator de Contrao dos Materiais - FC
a relao entre o volume do material no corte
de origem e o volume que este mesmo materialocupar no aterro aps ser compactado. Emtermos de densidade, a relao entre as
densidades m xima seca de laborat rio (dm x)e in situ (d) da rea de emprstimo multiplicadape o grau e compacta o espec ca o para o
aterro compactado. Em muitos casos, este valorresu a em , , en re an o, o va or a serefetivamente adotado depende de ensaiosrea za os em ca a s ua o.
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a xa e mpr s mo
rea destinada a prover ou complementarnecessrios constituio de aterros, ao
,
materiais do subleito dos cortes ou paramelhorar a proteo da terraplenagem contraa eroso. Pode localizar-se dentro ou fora da
faixa de domnio. A utilizao da caixa detecnolgica de seleo de materiais.
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VAZ O
atravs de uma seo por unidade de
.medida em unidades de massa, de pesoou de volume, sendo estas ltimas as
mais utilizadas. Por isso, as unidadesmais usuais indicam VOLUME POR
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m me ros c cos por ora
l/h (litros por hora) l/s (litros por segundo)
gph (gales por hora)
O termo velocidade normalmente refere-se
velocidade mdia de escoamento atravs de umaseo. Ela pode ser determinada dividindo-se avazo pela rea da seo considerada.
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s un a es usua s e me a n camDISTNCIA POR UNIDADE DE TEMPO:
m/s (metros por segundo)
V = vazo/rea
Por isso deve-se sem re calcular a velocidadeutilizando-se unidades coerentes para os valoresda vazo e da rea.
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Tubulao PVC marrom de 50 mm. Transformaremos
a unidade de vazo ara m/s e calcularemos avelocidade em m/s.
VAZO: Lembre-se de que 1 m = 1000 l, ou seja: x 1 l e de que 1 min = 60 s 1
=
200 l 1000 200 m 0 00333 m /s 3 3 1 min 1 x 60 s 1000 x 60 s = = = REA: Dimetro interno do tubo de 50 mm = 42 mm
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Para calcular a vazo atravs de uma
se o com uma dada velocidade deescoamento, basta multiplicar a rea da
,
medidas em unidades coerentes:azo = rea x velocidade
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EQUA O DE BERNOULLI - ALTURA
MANOMTRICA TOTAL Bernoulli demonstrou que a energia total
qualquer seo pode ser expressa emtermos de alturas de coluna de gua, ou
seja:
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Pode-se representar essas energias e a
erda de car a na tubula o do item 11.
Pode-se fixar o conceito de alturau
especfica)
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a) Tubulao com vazo de 360 m/h,
sendo a resso no onto considerado de5 kgf/cm e a seo de 0,20 m. Qual a
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Observe o exemplo "c" e note que parte
da ALTURA PIEZOMTRICA em 1transformou-se em ALTURA
" " .
ALTURA PIEZOMTRICA em 1-
GEOMTRICA e ALTURA DINMICA em2. So simplesmente converses de formade ener ia.
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R l r m
gua sempre u r na ura men e e umacondio de energia maior para outra de energia
.(altura geomtrica maior).
condio de energia maior, como por exemplo deum o o ara uma caixa d' ua elevada? Fornecendo energia gua por bombeamento,
convertendo a energia mecnica que recebe domotor de acionamento em energia hidrulica.
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Deve-se fornecer uma quantidade de
ener ia total es ecfica or unidade de peso), ou seja, uma ALTURA
,de ALTURA MANOMTRICA TOTAL dagua entre as condies inicial e inal
somada s PERDAS DE CARGA natubulao.
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Regimes de Escoamento
,lminas ou camadas, umas deslizando
.
Turbulento movimento desordenado daspartculas, havendo intensa troca de
camadas adjacentes.
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Escoamento nos Encanamentos e
Condutos on u o ora o: con u o no qua o qu o
escoa sob presso diferente da atmosfrica.cana za o unc ona o a men e c e a e oconduto fechado. As canalizaes devem
. Exemplos: canalizaes de gua fria predial,
cana za es e gua quen e pre a ,canalizaes de distribuio de gua de umac a e, cana za es e um s s ema ebombeamento.
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on u o vre: apresen a na super c e vrepresso igual atmosfrica. No funciona
totalmente cheio a no ser na condi o limite emque a presso na geratriz superior do tubo aatmosfrica. Cuidados especiais devem ser
declividades. Exem los: canaliza es de es oto sanitrio
predial, canalizaes de guas pluviais prediais,canalizaes de esgoto sanitrio de uma cidade,
,rios, canais de irrigao.
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Tubo: uma pea, geralmente utilizada
ara randes dimetros. Tubulao: conjunto de tubos.
ano, on u o: uma pea, gera men eutilizada para pequenos dimetros.
Encanamento, Canalizao: conjunto de
.
P d d C C i
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Perdas de Car a: Conceito e
Natureza No caso do regime laminar, as perdas so
devidas a viscosidade. Junto s paredes dotubo a velocidade nula, atingindo o mximono centro.
No regime turbulento, as perdas so devidas.
velocidades na canalizao depende da
,rugosidade das paredes da canalizao.
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er a e arga s r u a
Perda de carga ao longo das tubulaes,entre camadas adjacentes do fludo e entre o
.
a) diretamente proporcional ao comprimento
b) inversamente proporcional a uma potncia
do dimetro c) diretamente proporcional a uma potnciada velocidade;
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d) varivel com a natureza das paredes do
conduto e) independente da posio do tubo;
n epen en e a press o n erna so aqual o lquido escoa.
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a ureza as are es os u os: ugos a e
Dependendo do tipo de material que feito ou o, po e ex s r ma or ou menor res s nc a aoescoamento. Esta resistncia pode ser
,
do tipo de material e tipo de gua. Exemplo:
escoamento com o passar do tempo. Com o uso,
estes tubos so atacados, oxidam-se e nasuperfcie surgem tubrculos, devido corroso.
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deposio progressiva de substncias
contidas na ua e a forma o decamadas aderentes, incrustaes, que
alteram a sua rugosidade. Ocorrem em
de impurezas.
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er a e arga oca za a
Na prtica, as canalizaes incluem peasespeciais e conexes que, pela forma edisposio, elevam a turbulncia, provocamatritos e causam choque de partculas, dandoorigem a perdas de carga. Alm disso,apresen am-se nas cana za es ou rassingularidades, como vlvulas, registros,me ores, e c., am m respons ve s porperdas desta natureza.
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Estas perdas so denominadas
acidentais sin ulares ou localizadas orocorrem em pontos bem localizados da,
longo dos encanamentos.
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Velocidades Admissveis nas
Canaliza es Velocidade Mnima
ara ev ar epos o nas cana za es.Depende da qualidade da gua. Paragua em torno de 0,25 a 0,40 m/s, para
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Depende dos fatores: condies econmicas;
condi es de funcionamento resses re udiciaislimitao de perda de carga; desgaste da tubulao;controle de corroso; rudos desagradveis.
.
Redes de Distribuio de gua:= + , ,
Canalizaes Prediais:
V max = 14 D 2,5 m/sonde:D = dimetro (m); V = velocidade (m/s).
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