21/2/2012. Hidráulica. Programa

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1 Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar Unidade Acadêmica de Ciências Agrárias Introdução a Disciplina: Prof.: D.Sc. Marcos Eric Origem do Nome Do Grego: hydor = água aulos = condução/aula/tubo O que estudar???? Conceitos básicos e aplicações de hidrostática e hidrodinâmica Medições de vazões Escoamento em condutos abertos Escoamento nos encanamentos (condutos fechados) Elevação de água Motores e equipamentos hidráulicos Programa Unidade I: Conceitos básicos e aplicações de hidrostática e hidrodinâmica Propriedades dos fluidos: princípios fundamentais da hidrostátca Manometria Hidrodinâmica Vazão ou descarga Clasificação dos escoamentos Linhas de corrente e tubos de corrente Equação da continuidade Equação de Euler Equação de Bernoulli Aplicação do teorema de Bernoulli

2 programa Unidade II: Escoamento nos encanamentos e condutos dos condutos forçados Fundamentos da perda de Carga Regime de escoamento Condutos lisos e rugosos Formula universal da perda de carga contínua Fórmulas práticas para cálculo das perdas de carga contínuas Perdas de carga localizadas em canalizações Linhas de carga e posição dos encanamentos Condutos equivalentes e sifões dos Escoamentos Livres Elementos geométricos e hidráulicos da seção transversal Variação de pressão e velocidade na seção transversal Energia específica Fator cinético e numero de Froud Regime de escoamento Perda de carga e fórmulas práticas Fator de resistência de Chezy Seção de máxima eficiência Programa Unidade III: Medição de vazão Em bocais Em tubos curtos sujeitos a descarga livre Em condutos sob pressão Em condutos livres Aplicações Dimensionamento de tubulações e canais Qual o diâmetro da tubulação?? Qual a largura e altura do canal?? Qual a forma do canal?? 2

3 Para projetos ambientais Quantificação da bacia hidráulica Vazão Secção de fluxo Programa Unidade IV: Elevação de água hidráulica dos sistemas de recalque Altura geométrica e manométricas Dimensionamento econômico de tubulações de bombeamento potência do conjunto moto-bomba Unidade V: Motores e Equipamentos Hidráulicos Peças e equipamentos usados em sistemas de bombeamento Tipos e classificação de bombas Cavitação Curvas características das tubulações e de bombas centrífugas Associações de bombas Aplicações Dimensionamento de bombas Qual a potência da bomba?? Qual Tipo de bomba, rotor etc.?? 3

4 2/2/202 Para projetos ambientais Escassez quantitativa Escassez qualitativa Carnaubais - RN Para abastecimento de residências Para fins de irrigação 4

5 Avaliação Freqüência e participação dos alunos nas discussões Relatórios de aulas práticas e viagens técnicas Provas escritas. BIBLIOGRAFIA AZEVEDO NETO, J.M.; ALVAREZ, G.A. Manual de. 7ª Ed. São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 982. EURICO, T.N. Curso de aplicada. Editora Globo. Rio de janeiro, 982 PORTO, R.M. Básica. 2ª Ed. São Carlos: EESC-USP, 2000 SIVESTRE, P. Geral. Livro Técnicos e Científicos, Editora AS. Rio de Janeiro, 982. BAPTISTA, M.B., et al. aplicada. 2ª edição. ABRH, 2003 Minha expectativa: Tenham discernimento sobre os cálculos de fluxo em canais Dimensionem canais Perda de Carga em condutos forçados, dimensionando seus diâmetros Dimensionem um sistema moto-bomba.. ANÁLISE DIMENSIONAL - SISTEMAS DE UNIDADES ANÁLISE DIMENSIONAL notação da grandezas fundamentais Massa = M Comprimento = L Tempo = T SISTEMAS DE UNIDADES CGS (centímetro, grama massa, segundo) SISTEMA INTERNACIONAL (metro, quilograma massa; segundo) SISTEMA TÉCNICO (metro, quilograma força; segundo) 5

6 Dimensão e unidades para algumas grandezas. GRANDEZA DIMENSÃO SISTEMA DE UNIDADE SI ST CGS Massa M kg kgf.m -.s 2 = UTM g Comprimento L m m cm Tempo T s s s Velocidade L.T - m.s - m.s - cm.s - Aceleração L.T -2 m.s -2 m.s -2 cm.s -2 Força M.L.T -2 kg.m.s -2 = N kgf g.cm.s -2 = dyn Trabalho/Energia M.L 2.T -2 N.m = J kgf.m = kgm dyn.cm = erg Pressão M.L -.T -2 N.m -2 = Pa kgf.m -2 dyn.cm -2 = bária Potência M.L 2.T -3 J.s - = W kgf.m.s - erg.s -.2. CONVERSÃO DE UNIDADES Ex.: bária e Pascal Pressão = M.L -.T -2 bária = Pa CGS MKS g =. 3 0 g. 0 0 cm 2 ( 0 cm). = = s. s 2 2 ou seja, Pa = 0 bárias Conversão de unidades. Comprimento Superfície Volume pol = 2,54 cm = 0,0254 m pol 2 = 6,452 cm 2 pol 3 = 6,39 cm 3 pé (2 pol) = 30,48 cm pé 2 = 929,03 cm 2 pé 3 = 728 pol 3 jarda (3 pés) = 9,44 cm jarda 2 = 836,27 cm 2 pé 3 = 28,36 litros (L) braça = 2,20 m milha 2 = 259 ha jarda 3 = 0,7645 m 3 milha = 609,35 m acre = 4047 m 2 U.S. galão = 23 pol 3 milha marítima = 852 m alqueire = m 2 = 2,42 ha U.S. galão = 3,7854 L légua (3000 braças) = 6,6 km alqueire mineiro = 4,84 ha galão imperial = 4,546 L km = 0,624 milhas légua 2 = 4356 ha acre-pé = 233,53 m 3 Vazão Peso acre-pol = 02,793 m 3 gpm (galões/min) = 0,063 L/s lb = 453,592 g* barril de óleo = 42 U.S.galões gpm = 0,00223 pés 3 /s lb = 6 onças barril de óleo = 58,98 L MGD = 0 6 galões/dia grão = 64,8 mg* Peso/Volume MGD = 694,44 gpm = 43,85 L/s t métrica = 000 kg* lb/pé 3 = 6,092 kg*/m 3 pé 3 /s = 28,32 L/s = 448,5 gpm t longa (long ton) =,06047 t grão/galão = 7, mg*/l pé 3 /s = 0,6458 MGD t curta (short ton) = 0,90785 t lb/galão = 9,84 g*/l Energia Pressão ppm = g*/m 3 ou mg*/l caloria (cal) = 4,868 Joules (J) atm (física) =,033 kg*/cm 2 Potência kcal = 3,95 BTU atm = 0325 Pa cv = 735 W = 0,735 Kw BTU = 060,4 J atm = 4,69 lb/pol 2 (PSI) HP = 746 W = 0,746 kw kwh = 859,49 kcal lb/pol 2 = 7030,7 Pa kw =,36 cv HP hora = 2529 BTU lb/pé 2 = 48,824 Pa kw =,34 HP HP hora = 0,746 Kwh bar = 0 6 bárias = 00 kpa kw = 738 pés.lb/s cv hora = 0,735 Kwh bar = 4,5 PSI HP = 550 pés.lb/s 6

7 Exercício Demonstrar a transformação de: Atm para mca Atm para bar Atm para bária Atm para kpa KPa para mca Bar para mca Bons Estudos 7