1 Evolução da Hidráulica

Prévia do material em texto

08/09/2020
1
Evolução da 
Hidráulica
Jaime Cabral
Pontos importantes para lembrar
- A água é muito importante para o engenheiro civil
- Todo engenheiro precisa saber transformar unidades
- Em engenharia trabalha-se com medições. Toda medição contém 
imprecisões. Relembrar o estudo de algarismos significativos para não 
aumentar a propagação de erros.
- A disciplina de Hidráulica é importante para disciplinas mais a frente do 
curso como Hidrologia, Saneamento 1, Saneamento 2, Drenagem 
Urbana (eletiva). 
Mesopotâmia e Babilônia
 Obras hidráulicas de certa importância remontam a
antiguidade.
 Nipur (Babilônia), existiam coletores de esgotos desde
3750 a.C
Mesopotâmia - canais de
irrigação construídos na
planície situada entre os
rios Tigre e Eufrates
 obras de irrigação,
 construção do lago artificial Méris destinado a regularizar
as águas do baixo Nilo.
Egito
Cheias de julho a novembro
- as águas do rio eram
canalizadas nas épocas de
vazante e irrigavam as
plantações que ficavam até
cerca de 20km de distância.
 Aqueduto Jerwan - primeiro sistema público de
abastecimento de água de que se tem notícia.
Assíria, 691 a.c.
Ruínas do aqueduto Jerwan.
Aqueduto Jerwan, 691 a.C.
 Princípios de hidrostática - “Tratado sobre Corpos
Flutuantes”, 250 a.C.
arquimedes
Arquimedes (?287 a.C. – ?212
a.C.)
Famoso engenheiro e cientista
da Antigüidade.
1 2
3 4
5 6
08/09/2020
2
Bomba de Pistão
Bomba de Ctesibus, Grécia, 200 a.C.
Azevedo, 2009
 Grandes aquedutos romanos foram construídos em 
várias partes do mundo a partir de 312 a.C.
aquedutos Romanos 
Pont-du-Gard. Aqueduto romano, século 1 a.C, França.
 No século XVI - projetos de chafarizes e fontes
monumentais, tão em moda na Itália.
 Leonardo da Vinci apercebeu-se da importância das
observações neste setor.
 Tratado publicado em 1586 por Stevin,
 Contribuições de Galileu, Torricelli e Daniel Bernoulli
constituíram a base para o novo ramo científico.
Século XVI - Itália Leonardo Da Vinci
Leonardo Da Vinci
Engenheiro, Físico, Pintor
1452 - 1519
Para trabalhar com 
água, consulta 
primeiro a experiência 
e depois a razão
Simão Stevin
Simão Stevin
1548 - 1620
-Teorema de Stevin
Hidrostática
P2 = P1 + r.g.h
Galileu 
Galileu Galilei
1564 - 1642
• Mecânica e Mecânica dos fluidos
•Lei de queda dos corpos
• Teoria heliocêntrica
• Matematização da física
• Precursor do método científico
7 8
9 10
11 12
08/09/2020
3
Torricelli 
Evangelista Torricelli
1608 - 1647 
P atm = 760 mm Hg
Bernoulli 
Daniel Bernoulli 
1700 - 1783
Z + P/r.g + v2/2g = constante
 Primeiras equações gerais para os movimentos dos
fluídos.
 Hidrodinâmica teórica: estuda
os fluídos perfeitos.
 Hidráulica empírica: cada
problema era investigado isoladamente.
Euler
Leornado Euler 
(1707-1783).
 A hidráulica sempre constituiu fértil campo para
investigações e análises matemáticas, tendo dado lugar a
estudos teóricos que freqüentemente se afastavam dos
resultados experimentais.
 Várias expressões assim deduzidas tiveram de ser
corrigidas por coeficientes práticos, o que contribuiu para
que a hidráulica fosse cognominada a “Ciência dos
coeficientes”.
Coeficientes de correção - hidráulica 
(Azevedo NETTO, 1998).
- Século XIX - desenvolvimento da produção de tubos de
ferro fundido, capazes de resistir a pressões internas
relativamente elevadas.
- Crescimento das cidades e a importância cada vez maior
dos serviços de abastecimento de água.
- Emprego de novas maquinas hidráulicas: um progresso
rápido e acentuado
(Azevedo NETTO, 1998).
Século XIX - Progresso da hidráulica 
 Investigações de Reynolds,
Re = r.v.D / m
 Escoamento laminar
 Escoamento turbulento
Re < 2000 => laminar
Re > 4000 => turbulento
Século XIX e a hidráulica 
Osborne Reynolds
1842 - 1912
13 14
15 16
17 18
08/09/2020
4
 Número de Froude
 F < 1 – Fluvial (subcrítico)
 F = 1 – Crítico
 F > 1 –Torrencial
(supercrítico)
Século XIX e a hidráulica 
William Froude
1810 - 1879
 Trabalhos de investigações de
Prandtl
 Camada limite
Século XIX e a hidráulica 
Ludwig Prandtl
1875 - 1953
 As usinas hidrelétricas
começaram a ser
construídas no final do
século XIX.
 Primeira no Brasil: usina
Marmelos (Juiz de Fora
(MG) 1889
 Primeira no nordeste:
Angiquinhos - Delmiro
Gouveia, Rio S Francisco
Hidrelétricas
Delmiro Gouveia, 1913
Hidrelétrica Delmiro Gouveia
 Para construir Angiquinho, Delmiro Gouveia foi à Europa 
adquirir o maquinário necessário,
 e acabou por contratar um engenheiro italiano, Luigi Borella, 
para projetar a empreitada. 
 Também contratou engenheiros e técnicos franceses para 
montar a Usina.
 Aos laboratórios de
hidráulica devem ser
atribuídas as investigações
mais recentes.
 Atualmente: Tecnologia de
hidrelétricas bem
desenvolvida
Hidrelétricas
Itaipu, binacional
Quadro de eventos históricos no Brasil
Eventos Ano Cidade
Primeiro sistema de
abastecimento de água
1723 Rio de Janeiro - RJ
Primeira cidade com rede de 
esgotos
1864 Rio de Janeiro – RJ
Primeira hidrelétrica (para 
mineração)
1883 Diamantina – MG
Primeira hidrelétrica (para
abastecimento público)
1889 Juiz de Fora - MG
Fonte: Manual de Hidráulica. NETTO , 1998. 
19 20
21 22
23 24
08/09/2020
5
 Aquisição de dados
 Armazenamento de dados
 Processamento de dados - abrevia cálculos e melhora a
precisão
 Contribuição para solução de problemas técnico-
econômicos para projeto e implantação de obras
hidráulicas.
Hidráulica Computacional
Século XX & Século XXI
Canal da Transposição
400 km de canal (dois eixos)
25 m3/s
Podendo chegar até a 75 m3/s
Ramal do Agreste
Vazão de 8 mil litros por segundo
Adutora do Agreste
- abastecerá mais de 70 cidades, garantindo água de qualidade para 
cerca de 2,2 milhões de habitantes do sertão e do agreste do estado.
Barragem Serro Azul
- 1 km de extensão do 
paredão da barragem
- 73 metros de altura 
- 903 hectares de área 
inundada 
- 560 litros / segundo
- Água - 10 municípios 
do Agreste
ESTAÇÃO ELEVATÓRIA
Localizada em Bonito, junto à barragem do Prata 
25 26
27 28
29 30
08/09/2020
6
Estação de Tratamento de Água
ETA Pirapama
Concluído – novembro/2011 
Capacidade - 5.130 litros/s 
Água do Rio Pirapama)
 É possível atualmente a montagem de modelos
de simulação bem sofisticados.
 Permitem prever e analisar fenômenos
dinâmicos até então impraticáveis de se
proceder, ou eram feitos com muitas
simplificações.
 A precisão melhorou muito garantindo a
confiabilidade ou a economicidade
hidráulica – século XXI
(Azevedo NETTO, 1998).
bIBLIOGRAFIA
 AZEVEDO NETTO, J.M. et al. Manual de Hidráulica. São 
Paulo: Edgard Blucher, 8ed., 1998. 
 Internet, sites diversos
31 32
33