2 - Condutos Forçados 2

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Hidráulica dos 
Condutos Forçados
1- Condutos Forçados
1.1- CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS
prof. Paulo Mário
CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Conforme a pressão reinante no conduto o escoamento pode 
ser “forçado” ou “livre”;
• Escoamento Forçado: a pressão reinante no interior da 
tubulação é sempre diferente da atmosférica e, portanto o 
conduto tem que ser fechado trabalhando a plena seção.
Ex: tubulações de sucção e recalque de bombas, adutoras, 
redes de distribuição de água, etc.
prof. Paulo Mário
CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Escoamento Livre: a pressão reinante sempre é igual à 
atmosférica, podendo o conduto ser aberto ou fechado, 
sempre com a superfície em contato com a atmosfera.
Ex: canais de drenagem, canais fluviais, rede coletoras e 
interceptoras de esgoto, redes de drenagem pluvial;
prof. Paulo Mário
CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Conforme a direção na trajetória das partículas:
O escoamento pode ser “laminar” ou “turbulento”. 
Experiência realizada por Reynolds, através da injeção contínua 
de um corante em um ponto escoamento, permite visualizar 
esses dois tipos de escoamento.
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Escoamento Laminar: No fluxo laminar o 
corante forma um filete bem definido, sem 
misturar com o liquido, uma vez que as várias 
camadas de um líquido se movem sem 
perturbação;
• Escoamento Turbulento: As partículas do 
líquido têm trajetória irregular, causando uma 
transferência da quantidade de movimento de 
uma parte a outra do fluido, proporcionando a 
mistura do corante com na massa líquida;
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
prof. Paulo Mário
CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Em geral os escoamentos se enquadram na categoria 
turbulento.
• O escoamento laminar pode ocorrer quando o fluido é muito 
viscoso ou a velocidade de escoamento é muito pequena 
como ocorre, por exemplo, nos decantadores das estações de 
tratamento de água.
• As afirmações acima podem ser constatadas através da 
fórmula de Reynolds:
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Quanto a variação no tempo: o escoamento se classifica em 
“permanente” ou “ transitório”.
• Regime Permanente: Não há variação das características de 
escoamento com o tempo. A velocidade , massa específica 
pressão não variam;
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
prof. Paulo Mário
CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Escoamentos Transitórios: Quando ocorre mudanças bruscas na 
taxa de variação da velocidade e da pressão, como nos casos de 
fechamento rápido de válvulas em condutos forçados ou 
interrupção de bombeamento. 
Ondas de pressão são geradas causando uma variação 
acentuada de pressão. Esse fenômeno é chamado de transiente 
hidráulico ou golpe de aríete.
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS:
• Com relação à trajetória os escoamentos podem também ser 
classificados em “uniforme” e “variado”.
• Escoamento Uniforme: o vetor velocidade é constante em 
módulo, direção e sentido, em todos os pontos, para qualquer 
instante. 
• Escoamento Variado: Ocorre em condutos de vários 
diâmetros ou canais com declividades variáveis. O vetor 
velocidade varia em cada diâmetro e/ou declividade. 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS:
• Equação da Continuidade: 
É decorrente da lei de conservação de massa. Esta lei da física 
estabelece que a massa não pode ser criada ou destruída (a 
massa que entra no tubo é igual a massa que sai).
Considerando a massa especifica do fluido constante, temos:
Onde: 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS:
• Equação da Continuidade:
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS:
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS:
• Equação de Energia (Bernoulli):
É um caso particular da primeira lei da Termodinâmica. Esta 
lei estabelece que a mudança de energia interna de um 
sistema é igual a soma da energia adicionada ao fluido com o 
trabalho realizado pelo fluido.
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS:
• Equação de Energia (Bernoulli):
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS:
• Equação de Energia (Bernoulli):
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Equação de Bernoulli para fluidos reais
• Sendo H1 o ponto inicial e H2 o pontos final, e DH a energia 
que se dissipa entre os dois pontos, 1 e 2, que também 
chamamos “perda de carga” entre pontos 1 e 2.
DH = H1 – H2
Bibliografia
• BAPTISTA, Márcio Benedito; COELHO, Márcia 
Maria Lara Pinto. Fundamentos de 
Engenharia Hidráulica. 3.ed. Belo Horizonte: 
Editora UFMG, 2010.480p.
prof. Paulo Mário