HIDRÁULICA. REVISÃO 1º Bimestre

Transcrição

1 REVISÃO 1º Bimestre

2 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

3 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

4 Condutos Livres O que são? Para que servem? Por que são denominados C.L.?

5 FONTE: AZEVEDO NETTO, ed.8 Na Figura são mostrados dois casos típicos de condutos livres (a e b); em (c) está indicado o caso limite de um conduto livre: embora o conduto funcione completamente cheio, na sua geratriz interna superior atua uma pressão igual à atmosférica. Em (d) está representado um conduto no qual existe uma pressão maior do que a atmosférica.

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11 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

12 Tipos de Movimentos Uniforme Gradualmente Variado Bruscamente Variado

13 TIPOS DE MOVIMENTO MOVIMENTO VARIADO MOVIMENTOS GRADUALMENTE VARIADOS são aqueles em que as profundidades variam, gradual e lentamente, ao longo do canal. Em cada seção há movimentos permanentes, ou seja, as grandezas interferem no escoamento, em cada seção, não se modificando com o tempo, e a distribuição das pressões, obedece a Lei da Hidrostática.

14 TIPOS DE MOVIMENTO MOVIMENTO VARIADO O movimento gradualmente variado pode ocorrer de forma acelerada, como nos trechos iniciais dos condutos de seções constantes, nos quais o movimento uniforme subsequente se realiza em regime supercrítico. Subcrítico. Supercrítico.

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16 TIPOS DE MOVIMENTO MOVIMENTO VARIADO MOVIMENTO BRUSCAMENTE VARIADO Mudança abrupta, não possibilitando dimensionamento Vertedores.

17 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

18 Carga (Energia) específica - A carga específica pode ser obtida em qualquer seção transversal do conduto. Onde: Ht = Carga Total Z = Carga altimétrica A= Área Y= Carga Piezométrica g = gravidade V= Carga cinética

19 Carga (Energia) específica - A partir da carga total, definimos a carga específica - O z desaparece, pois trabalhamos apenas com o gradiente hidráulico.

20 - A Linha Piezométrica: Altura da linha da água.

21 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

22 Elementos geométricos e dimensionamento - Profundidade (h): altura do líquido acima do fundo do canal; - Área molhada (Am): é a área da seção molhada; - Perímetro molhado (P): comprimento relativo ao contato do líquido com o conduto; - Largura Superficial (B) - largura da superfície em contato com a atmosfera; - Raio hidráulico - Conhecimento de formas e ângulos

23 Caracterização da forma dos canais Área Molhada (Am)

24 Caracterização da forma dos canais Perímetro Molhado (Pm)

25 Caracterização da forma dos canais Raio Hidráulico É a razão entre a seção molhada (S) e o perímetro molhado (P).

26 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

27 TIPOS DE MOVIMENTO Vazão

28 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

29 As equações de Strickler e Manning podem ser escritas da seguinte forma:

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32 Velocidade Médias mínimas para evitar depósitos: Águas com suspensões finas: 0,30 m/s Água transportando areias finas: 0,45 m/s Águas residuais (Esgoto): 0,60 m/s Velocidades práticas: Canais de navegação sem revestimento: até 0,50 m/s Aquedutos de água potável: 0,60m/s a 1,30 m/s. Coletores e emissários de esgoto: 0,60 a 1,50 m/s. OBS: Através de Manning ou Strickler conseguimos achar a rugosidade do material. (Possuindo o RH, I e V)

33 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

34 TIPOS DE MOVIMENTO Perda de Carga Conduto Abertos - Bernoulli Condutos Fechados/Forçados - Darcy-Weisbach Obs: Para descobrir Fator de atrito, devemos encontrar a rugosidade relativa (Rugosidade/Diâmetro); Para descobrir Reynolds, calculamos: Re= (velocidade* Diâmetro)/ Viscosidade

35 TIPOS DE MOVIMENTO A partir de Reynolds, descobrimos o regime de escoamento do fluído: SE REYNOLDS: Re< 2000 Escoamento Laminar 2000<Re<4000- Escoamento Laminar Crítico Re>4000 Escoamento Turbulento Obs: A partir da rugosidade relativa e Reynolds, no diagrama de Moody encontramos o f (fator de atrito)

36 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

37 Adutoras O que são? Para que servem? Tipos: - Gravidade - Recalque - Mistas

38 ADUTORA MISTA Adutora por recalque Reservatório elevado Adutora por gravidade Estação de bombeamento Bebedouro Córrego

39 ROTEIRO Condutos Livres Tipos de Movimentos Carga Específica Elementos geométricos e dimensionamento Vazão Velocidade Perda de Carga Adutora Aspectos construtivos

40 ASPECTOS CONSTRUTIVOS DE CANAIS DEVE-SE CONSIDERAR: a) Escolha do tipo e seção do canal b) Revestimento c) Junta de dilatação d) Tubulações e galerias enterradas

41 Aula Prática O que foi visto? O que acrescentou? A simulação pode ser comparada com acontecimentos em campo? Como?

42 BONS ESTUDOS E BOA PROVA!!