Total 04. Pré-requisitos. N o. de Créditos 03

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1 Disciplina HIDRÁULICA I MINISTÉRIO DA ESCOLA DE MINAS 1 PROGRAMA DE DISCIPLINA Departamento DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Carga Horária Semanal Pré-requisitos Teórica Prática Total Pré-requisitos Unidade Código CIV 224 ESCOLA DE MINAS 1 4 O PERÍODO Duração/Semana EMENTA 15 (18 semanas) N o de Créditos 03 Carga Horária Semestral 60 = 72 horas-aulas Conceitos fundamentais de hidráulica. Hidrostática. Teorema de Bernoulli e Aplicações (Venturi, diagragma (Diafragma), Pitot). Escoamento em condutos sob pressão: perdas de carga distribuída e localizada; dimensionamento; condutos equivalentes; distribuição em marcha; golpe de aríete. Instalações de recalque: bombas. Turbinas. Práticas de laboratório. Cursos para os quais é ministrada 1 Engenharia Civil Período 5 o Natureza obrigatória Aprovado pela Assembléia do DECIV Aprovado pelo Colegiado de Curso Rsolução CEPE: Presidente da Assembléia Presidente do Colegiado Presidente do CEPE

2 ESCOLA DE MINAS 2 PROGRAMA ANALÍTICO DAS AULAS DE PRELEÇÃO Unidades e Assuntos Referências Bibliográficas N o Acumuladas 1. Generalidades 1.1. Objetivos do curso. Divisões da hidráulica. Bibliografia ,,03,05, Revisão de alguns conceitos fundamentais: propriedades físicas dos fluidos; vazão; regimes de escoamento; experiência de Reynolds; equações de conservação. 2. Hidrostática 2.1. Equação fundamental da hidrostática. Esforços sobre superfícies submersas. Manometria. 3. Escoamento em condutos forçados 3.1. Introdução. Perda de carga distribuída: fórmula fundamental; perda de carga unitária; fórmula universal; condutos hidraulicamente lisos e rugosos; expressões para o fator de atrito; diagramas de Moody e Rouse; fórmulas práticas Perda de carga localizada: teorema de Borda; equação geral das perdas de carga localizadas; comprimentos equivalentes - método dos comprimentos virtuais Dimensionamento de adutoras. Linhas de carga. Pressão absoluta e pressão efetiva. Posição da canalização em relação às linhas de carga Sistemas de tubulações: condutos equivalentes; condutos em série e em paralelo; associação mista; problema dos dois reservatórios (reservatório de compensação); problema de Bélanger. Canalização com vazão variável: distribuição em marcha. 4. Golpe de Aríete 4.1. Ocorrência e descrição do fenômeno. Velocidade de propagação das ondas de pressão nas canalizações - celeridade. Quantificação do golpe. Sistemas de proteção. 5. Bombas e Sistemas de Recalque 5.1. Introdução - sistemas de recalque. Classificação das bombas. Principais órgãos constitutivos de uma turbobomba. Tipos de rotores. Classificação das turbobombas quanto a: i) trajetória do líquido dentro do rotor; ii) número de bocas de sucção do rotor; iii) número de rotores dentro da carcaça; iv) posicionamento do eixo; e v) pressão desenvolvida Princípio de funcionamento de uma bomba centrífuga. Instalação de bombeamento típica. Alturas geométrica e manométrica. Potência dos conjuntos elevatórios. 01,,,06, 07,11,12,13, ,03,06,07, ,,03,, 05,06,07,12, 13,14 01,,03,, 05,06,07,12, 13,14 01,,03,05, 06,14 01,,03, 05,06,07, ,,06, ,05,08, ,05,08,09 20

3 ESCOLA DE MINAS Escolha da bomba: seqüência de operações para o cálculo e a escolha da bomba; material da canalização; vazão; diâmetros econômicos - fórmulas de Bresse e da ABNT. Medição direta da altura manométrica. Rendimentos a considerar em uma bomba: hidráulico, volumétrico e mecânico; rendimento global. Potência necessária ao acionamento das bombas. Potência instalada. Escolha 03 03,05,08,09 23 primária da bomba - gráficos de seleção Cavitação: natureza do fenômeno; altura de colocação das bombas; coeficiente de cavitação; velocidade específica. NPSH disponível e NPSH requerido Curvas características das bombas centrífugas. Curvas características das canalizações Associações de bombas e tubulações. (Item inexistente no programa oficial) 6. Turbinas 6.1. Generalidades sobre as turbinas hidráulicas. Principais órgãos componentes (rotor e distribuidor). Classificação das turbinas hidráulicas: turbinas de ação (Pelton); turbinas de reação (Francis, Hélice e Kaplan) 03,05,06,08, ,05,08, ,05,08,09 28 compl., 03,05,09 30

4 ESCOLA DE MINAS 4 AULAS PRÁTICAS (Laboratório e Exercícios) Exercícios de Aplicação Tópicos e Assuntos Acumuladas 01. Equações de conservação.. Esforços dos líquidos em equilíbrio hidrostático sobre superfícies planas submersas Esforços dos líquidos em equilíbrio hidrostático sobre superfícies submersas curvas. 05. Perda de carga distribuída em condutos forçados Perda de carga localizada Dimensionamento de adutoras Condutos equivalentes e associações de condutos em série e em paralelo Problema dos dois e três reservatórios Distribuição em marcha Golpe de aríete Bombas - dimensionamento das canalizações de sucção e recalque e escolha do conjunto motor e bomba Associação de bombas e tubulações. 20 Laboratório: 13. Manometria Pitometria Calibração de medidor diafragma - aquisição de dados experimentais, traçado da curva de calibração e obtenção dos parâmetros do modelo 24 matemático por meio de análises gráfica e numérica. 16. Perda de carga em condutos forçados Golpe de aríete Levantamento da curva altura manométrica versus vazão e da curva de potência de uma bomba 30

5 ESCOLA DE MINAS 5 BIBLIOGRAFIA N O DA REFERÊNCIA TÍTULO DA OBRA AUTOR Bibliografia Básica 01 Hidráulica Básica Rodrigo de Melo Porto EESC/USP Manual de Hidráulica Vol. 1. Azevedo Netto e Alvarez 03 Manual de Hidráulica Vol. 2. Azevedo Netto e Alvarez Fundamentos de Sistemas de Engenharia Hidráulica N. H. C. Hwang 05 Curso de Hidráulica E. Trindade Neves 06 Fundamentos de Engenharia Hidráulica Márcio Baptista e Márcia Lara 07 Manual de Hidráulica Geral A. Lencastre 08 Instalações Elevatórias. Bombas D. F. Carvalho 09 Bombas e Instalações de Bombeamento A. J. Macintyre 10 Mecânica dos Fluidos e Hidráulica R. Giles 11 Curso de Hidráulica Geral C. F. Pimenta 12 Hidráulica Geral Paschoal Silvestre 13 Elementos de Mecânica dos Fluidos: Hidráulica Geral L. N. Garcez Bibliografia Complementar 01 Fluid Mechanics with Engineering Applications Daugherty, Franzini & Finnemore Usinas Hidrelétricas - Turbina D. F. Carvalho 03 Hidráulica Balloffet Elementos de Hidráulica General y Aplicada Sanjuán