PROJETO CONTRA INCÊNDIOS E EXPLOSÕES Fundamentos de hidráulica aplicados à proteção contra incêndios Prof. Dr. Eduardo Luiz de Oliveira Departamento de Engenharia Civil Faculdade de Engenharia UNESP BAURU - SP
Revisão dos conceitos hidráulicos Escoamento em condutos forçados São aqueles em que o contorno da veia líquida está totalmente em contato com paredes sólidas, as quais condicionam, sobre esse contorno, pressões diferentes da atmosfera.
Revisão dos conceitos hidráulicos Movimento permanente uniforme. Em cada ponto os parâmetros: velocidade, pressão, temperatura e massa específica; são independentes do tempo e as velocidades não sofrem variações ao longo das trajetórias das diversas partículas.
Equações que representam o escoamento Equação da Continuidade (para fluídos incompressíveis) Q = V A Q = Vazão (m 3 /s) V = Velocidade (m/s) A = Área (m 2 )
Equações que representam o escoamento Equação de Bernoulli
Equações que representam o escoamento Equação de Bernoulli Z 1 + P 1 /δ + V 12 /2g = Z 2 + P 2 /δ + V 22 /2g + H Z = energia de posição; P/δ = energia de pressão; V 2 /2g = energia cinética.
Perda de carga nos condutos. Ao longo da tubulação (distribuída); J = β Q n / D m] H = J L Localizada; λ = K V 2 /2g
Fórmulas que representam a perda de carga distribuída Fórmula universal H = f L/D V 2 /2g H = perda de carga total (mca); f = coeficiente universal de perda de carga; L = comprimento (m); D = diâmetro (m); V = velocidade (m/s ).
Fórmulas empíricas Para diâmetros superiores a 50 mm. Fórmula de Hazen - Williams Q = 0,2785 C D 2,63 J 0,54 Q = Vazão (m 3 ); C = coeficiente que depende da natureza das paredes; D = diâmetro (m); J = perda de carga unitária (mca/m).
Fórmulas empíricas Para diâmetros inferiores a 50 mm Fórmula Fair Wipple - Hsiao Q = 27,113 D 2,596 J 0,532 Q = Vazão (m 3 ); D = diâmetro (m); J = perda de carga unitária (mca/m).
Fórmula que representa a perda de carga localizada. Equação geral λ = K V 2 /2g λ = perda de carga total (mca); K = coeficiente que depende do tipo de singularidade V = velocidade (m/s); g = aceleração da gravidade
Simplificação do cálculo da perda de carga localizada. Comprimento equivalente em metros de tubulação Valores tabelados em função da singularidade e do diâmetro da canalização. L = K/f D Comprimento equivalente em numero de diâmetros da tubulação Valores tabelados em função do diâmetro da canalização (utilizado para programação)
Pdisp = Pest - H Pressão disponível Linha de carga Efetiva Linha de Piezométrica Efetiva H Pdisp Pest
SISTEMAS ELEVATÓRIOS Partes constituintes: Tubulação de sucção; Conjunto Elevatório; Tubulação de recalque;
SISTEMAS ELEVATÓRIOS Instalação da bomba: Bomba afogada; quando a cota de instalação do eixo da bomba está abaixo da cota do nível d`água no reservatório. Bomba não afogada; quando a cota de instalação do eixo da bomba está acima da cota do nível d`água no reservatório.
SISTEMAS ELEVATÓRIOS
SISTEMAS ELEVATÓRIOS Altura total de elevação: H = H m +V 2 r/2g-v 2 s/2g H m = H g + H s + H r Como V 2 r/2g - V 2 s/2g muito pequeno em comparação com H m temos: H = H g + H s + H r
SISTEMAS ELEVATÓRIOS Potência do conjunto elevatório Pot = (9,8 x Q H) /( η x η m ) (kw) ou Pot = (10 ³ xq H) / (75 η x η m )(cv) Q (m ³ /s) e H (m)
SISTEMAS ELEVATÓRIOS Gráficos característicos de uma bomba Mosaico;
SISTEMAS ELEVATÓRIOS Q x H m ; Q x Pot.