Levantamento de Insformações Hidráulicas

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE ITAPIRANGA – UCEFF 
 
 
 
 
 
BRUNA ELOISA HAMMES 
 
 
 
 
 
LEVANTAMENTO DE INFORMAÇÕES HIDRÁULICAS E RELATÓRIO 
TÉCNICO 
 
 
 
 
 
 
 
Itapiranga – SC 
2021 
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SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................. 3 
2 APLICAÇÕES ................................................................................. 4 
3 DEFINIÇÕES.................................................................................... 5 
4 APLICAÇÕES PRÁTICAS...............................................................10 
5 CONCLUSÃO ................................................................................ 12 
6 REFERÊNCIAS .............................................................................. 13 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
 
Hidráulica é a parte da física que se dedica a estudar o comportamento dos 
fluidos em movimento e em repouso. É responsável pelo conhecimento das leis que 
regem o transporte, a conversão de energia, a regulação e o controle do fluido agindo 
sobre suas variáveis (pressão, vazão, temperatura, viscosidade, etc). 
Já os escoamentos dos fluidos através dos orifícios e bocais é denominado 
Foronomia. A Faronomia se baseia em fundamentos teóricos simples, acompanhada 
de resultados experimentais. Esse é um assunto de extrema importância na Hidráulica 
e Saneamento e seu conhecimento facilita a compreensão de diversos fatores na 
prática. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 APLICAÇÕES 
 
Existem várias aplicações para o estudo dos fluidos, dentre elas então os 
seguintes itens: 
Controle de vazão em geral (medidores de vazão de água, de efluentes 
industriais e de cursos de água); 
Tomadas de água em sistemas de abastecimentos; 
Projetos de irrigação e drenagem; 
Bacias de detenção para controle de cheias urbanas; 
Projetos hidrelétricos; 
Estações de tratamento de água e de esgotos; 
Amortecedores de choques em carros e aviões e nos mecanismo de recuo dos 
canhões; 
Sistema de alimentação de combustíveis de veículos automotores; 
Queimadores industriais e em fogões domésticos; 
Irrigação por aspersão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 DEFINIÇÕES 
 
3.1 ORIFÍCIO 
 
É toda abertura, de perímetro fechado, de forma geométrica definida, praticada 
na parede, fundo de um reservatório ou conduto sob pressão, que contenha um 
líquido ou gás, através do qual se dá o escoamento. 
 
3.1.1 Classificação dos orifícios: 
 
Os orifícios podem ser classificados da seguinte forma: 
- quanto à forma: circulares, triangulares e retangulares. 
- quanto às dimensões relativas: pequenos quando as dimensões são muito 
menores que a sua carga (profundidade) ou grandes, quando suas dimensões são da 
mesma ordem de grandeza da carga. 
- quanto à natureza da parede: parede delgada quando há contato 
líquido/parede por uma linha (perímetro) ou parede espessa, onde há contato 
líquido/parede por uma superfície. Estuda-se como bocal. 
 
3.1.2 Orifícios Afogados 
Diz-se que o orifício está afogado quando o jato não descarrega na atmosfera 
mas sim numa massa líquida. 
 
3.1.3 Orifícios de Grandes Dimensões 
A hipótese de que todos os pontos da área do orifício estão sujeitos à mesma 
carga não podes ser assumida nesta situação. Mas, em cada faixa horizontal dh, muito 
pequena, da área do orifício, a carga h é a mesma. 
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3.1.4 Escoamento com Nível Variável 
É a situação mais comum, na prática, quando a carga do reservatório vai 
diminuindo em consequência do próprio escoamento pelo orifício. 
Com a redução da carga, a vazão pelo orifício também decresce. 
O problema consiste, na prática, em determinar o tempo necessário para o 
esvaziamento de um tanque ou recipiente. 
 
3.1.5 Vertedor 
Estrutura análoga ao orifício na qual a abertura atinge a superfície livre do 
líquido contido no reservatório. 
 
3.1.6 Comporta 
É uma peça adaptada aos orifícios, com um dos lados sujeito a um escoamento 
livre e com abertura variável. 
 
3.1.7 Adufa 
São orifícios com contração incompleta, abertos em reservatórios, barragens 
ou canais, cuja abertura ou fechamento podem ser graduados através de superfície 
móvel. 
 
3.2 BOCAIS 
 
Peça adaptada à parede ou ao fundo do recipiente ou do tubo. Tubo curto ou 
anel que se prende na extremidade de um duto ou se adapta ao orifício de um 
reservatório ou recipiente, para regularizar um jato líquido ou servir de conexão na 
passagem de um fluido. 
 
3.2.1 Classificação dos bocais: 
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- Bocal: peça com comprimento entre 1,5 a 5 vezes o diâmetro do orifício. 
- Tubo curto: peça com comprimento de 5 a 100 vezes o diâmetro do orifício. 
- Canalização: peça com comprimento superior a 100 vezes o diâmetro. 
Os bocais podem ser classificados como: cilíndricos externos, cilíndricos 
internos, cônicos convergentes e cônicos divergentes. 
 
3.2.2 Bocal Cilíndrico Externo 
- Não apresenta área de seção contraída (Cc = 1); 
- Tem perda de carga maior que um orifício de iguais dimensões; 
- Cv = 0,82; 
CQ= 0,82 (maior que do orifício: 0,62. É o paradoxo do bocal, solucionado por 
Venturi). 
 
 
3.2.3 Bocal Cilíndrico Interno ou Bocal de Borda 
- Distribuição de pressões na parede é hidrostática; 
- Jato estável; 
- Cc = 0,52; 
- CQ = 0,51. 
 
 
3.2.4 Bocal Cônico Convergente 
- Bocal cônico aumenta a vazão; 
- Vazão máxima para θ = 13º 30’; 
- CQ= 0,94; 
- CQ varia com o ângulo de convergência do bocal. 
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3.2.5 Bocal Cônico Divergente 
- Q aumenta com θ, condicionada ao não descolamento do jato das paredes do 
bocal. 
- Venturi encontrou Qmáx para θ = 5º para L = 9D. 
 
 
 
3.3 VERTEDORES 
 
São paredes, diques ou obstruções sobre a qual o líquido escoa ou verte. 
Podem ser definidos, também, como orifícios sem a borda superior. 
 
3.3.1 Utilidades 
Medidores de vazão, descarregadores de reservatórios, controladores de 
vazão. 
 
3.3.2 Classificação dos vertedores: 
- Quanto à forma: retangular, triangular, trapezoidal, circular e parabólico. 
- Quanto à espessura da parede: vertedores de Soleira Delgada: contato 
lâmina/líquido se dá por uma linha ou vertedores de Soleira Espessa: contato 
lâmina/líquido se dá por uma superfície. 
- Quanto à largura: sem contrações laterais (L = B) ou com contrações laterais 
(L < B). 
 
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3.3.3 Vertedor Triangular de Parede Delgada 
- Precisão maior que o retangular para vazões pequenas; 
- Ângulo de construção usual: 90º. 
 
 
3.3.4 Vertedor Trapezoidal de Cipolletti 
- Inclinação 4:1 para compensar o efeito das contrações laterais; 
- Q igual a de um vertedor retangular de igual largura. 
 
3.3.5 Vertedor Retangular de Soleira Espessa 
- Filetes paralelos sobre o vertedor; 
- Fórmula pode ser obtida analiticamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 APLICAÇÕES PRÁTICAS 
 
4.1 Controle de Vazão de Efluentes Industriais 
O conhecimento da vazão e da composição do efluente industrial possibilita a 
determinação das cargas de poluição/contaminação, o que é fundamental para definir 
o tipo de tratamento, avaliar o enquadramento na legislação ambiental e estimar a 
capacidade de autodepuração do corpo receptor. Desse modo, é preciso quantificar e 
caracterizar os efluentes, para evitar danos ambientais, demandas legais e prejuízos 
para a imagem da indústria junto à sociedade. 
 
4.2 Captação de água em sistemas de abastecimento 
É um conjunto de estruturas e dispositivos, regulamentado pela NBR 12213 - 
Projeto de captação de água de superfície para abastecimento público, construídos 
ou montados junto a um manancial, para a retirada de água destinada a um sistema 
de abastecimento. Deve-se levar em consideração a estimativa da vazão mínima (e 
máxima) dos mananciais em estudo, conhecimento das vazões disponíveis para 
captação. 
 
4.3Projetos de Irrigação 
Método de irrigação é a forma pela qual a água pode ser aplicada às culturas. 
Cada método tem um ou mais sistemas associados, pelo que a escolha do mais 
adequado depende de diversos fatores, tais como a topografia (declividade do 
terreno), o tipo de solo (taxa de infiltração), a cultura (sensibilidade da cultura ao 
molhamento) e o clima (frequência e quantidade de precipitações, temperatura e 
efeitos do vento). Além disso, a vazão e o volume total de água disponível durante o 
ciclo da cultura devem ser analisados. 
 
4.4 Bacias de detenção para controle de cheias urbanas 
A bacia de detenção é um tanque com espelho de água permanente, construído 
com os objetivos de: reduzir o volume das enxurradas, sedimentar cerca de 80% dos 
sólidos em suspensão e o controle biológico dos nutrientes. Servem a uma única 
propriedade ou podem ser incorporados ao plano regional de controle das enchentes 
urbanas. Há a necessidade de remoção periódica do lodo e de proteção contra a 
eventual queda de animais e pessoas. Há também a bacia de detenção seca, 
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projetada para armazenar temporariamente o volume das enxurradas e liberá-lo 
lentamente, a fim de reduzir a descarga de pico à jusante. Como a outra bacia 
(permanente), dispõe de estruturas hidráulicas de esgotamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 CONCLUSÃO 
 
Contudo, o conhecimento da hidráulica se mostra de extrema importância para 
engenharia e possui um forte cunho social, visto que a população beneficiada por 
estes meios pode ser bem maior, além de tratar de recursos de elevada relevância 
nos dias atuais, sendo forte aliado à preservação do meio ambiente. O trabalho 
também demostrou o quanto a água tem importância nos nossos dias, de forma direta 
e indireta. Portanto, cabe a cada um de nós cuidar desse bem tão precioso. 
 
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6 REFERÊNCIAS 
 
NAKAYAMA, Paulo. Hidráulica. Disponível em: 
https://vdocuments.mx/orificios-bocais-e-vertedores-5612c7730d6c6.html> Acesso 
em: 02 de Abril de 2021. 
 
CIMM - Centro de Informação Metal Mecânica. Efluentes Industriais. 
Disponível em <http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/3669-efluentes-
industriais#.Vz9GSpErLIU> Acesso em: 02 de Abril de 2021. 
 
OLIVEIRA, R. A. Sistema de Água I. UNIR. Disponível em 
<http://www.engenhariaambiental.unir.br/admin/prof/arq/Aula4_Captacao1.pdf> 
Acesso em 02 de Abril de 2021. 
 
COUTO, J. L . V. Bacias Urbanas. UFRRJ. Disponível em 
<http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/baciaurb.htm> acesso em 02 de Abril de 
2021. 
 
SILVA, G. Q. Hidraulica II, ESCOLA DE MINAS/UFOP. Disponível em 
<http://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertoqueiroz/CIV225%20Aula2_Orifi
cios%20e%20Bocais.pdf> Acesso em 02 de Abril de 2021. 
 
 
https://vdocuments.mx/orificios-bocais-e-vertedores-5612c7730d6c6.html