HIDRAULICA UNIGRAN ATIVIDADE 2

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
Atividade 2 – Referente às aulas 5, 6, 7 e 8 
Disciplina: HIDRÁULICA 
Profa. MSc. Danielle Cristine Pedruzzi 
 
AULA 05 - HIDROMETRIA: MEDIDAS DE VAZÃO 
 
1- Quais são as aplicações e qual a importância dos métodos de hidrometria? 
A hidrometria mede e analisa as características físicas e químicas da água, incluindo 
métodos, técnicas e instrumentação utilizados em hidrologia. Ou seja, consiste na medição das 
grandezas que interessam ao estudo da água na natureza, como vazões e níveis de água para 
o abastecimento urbano, lançamento de esgotos, geração de hidroeletricidade, defesa civil 
(inundações), irrigação, estudos hidrológicos, pesquisas em laboratório, na indústria, etc. 
Existem métodos diretos, os que utilizam a relação velocidade/área e os métodos que 
utilizam construção na seção transversal de escoamento. A importância desses métodos dá-se 
pelo fato de que atendem diversos tipos de atividades e diversos tamanhos. Além disso, a 
obtenção dos dados hidrológicos é importante para o gerenciamento dos recursos hídricos, por 
exemplo, o monitoramento da qualidade da água pode subsidiar usos futuros ou permitir 
apontar necessidades de medidas para controle da degradação das águas. 
 
2- Escolha um tipo de metodologia de hidrometria apresentada na apostila e explique 
com suas próprias palavras. 
O método volumétrico é um método direto que pode ser utilizado para canais pequenos 
como rios, riachos, fontes, etc. Esse método de cálculo de vazão utiliza um recipiente com 
volumetria conhecida e o tempo que demora encher esse recipiente. No entanto para a 
medição de vazão em períodos mais longos, utiliza-se o hidrômetro, como os instalados em 
residências. No hidrômetro, a água passa por uma pá giratória que aciona uma escala 
volumétrica e assim é possível determinar qual a quantidade de água consumida. 
 
AULA 06 - RESSALTO HIDRÁULICO 
 
1- Explique e diferencie os dois tipos de escoamento: gradualmente variado e 
bruscamente variado. 
No escoamento bruscamente variado as características do fluxo variam de forma repentina 
de uma seção para outra e ocorre associado a uma singularidade e estruturas hidráulicas. 
Embora o movimento bruscamente variado ocorra em várias situações, como, por exemplo, 
escoamento sobre vertedores e barragens de gravidade, o ressalto hidráulico é a ocorrência 
mais importante. O ressalto hidráulico refere-se à passagem do regime supercrítico para o 
subcrítico, ou seja, converte um escoamento torrencial em um escoamento fluvial, com 
aumento da lâmina líquida e diminuição da velocidade, caracterizando assim o escoamento 
bruscamente variado. 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
Enquanto que no escoamento gradualmente variado, também chamado de remanso ou 
fluxo gradualmente variado, a variação no nível da lâmina ocorre em grandes distâncias, 
podendo facilmente se estender por quilômetros. 
Resumidamente, um escoamento é definido como gradualmente variado quando os seus 
parâmetros hidráulicos variam progressivamente ao longo da corrente. Quando as 
características variam bruscamente, diz-se que o escoamento é bruscamente variado. 
 
2- Como ocorrem os fenômenos ressalto hidráulico e remanso? 
Ressalto hidráulico ocorre quando há uma transição de um regime rápido (supercrítico) 
para um regime lento (subcrítico), a jusante. Ou seja, quando um escoamento supercrítico é 
forçado a se tornar subcrítico numa seção a jusante. Esta transição pode ser forçada pela 
existência de vertedores, obstáculos, transições de inclinações de fundo, etc. 
O remanso é a distância máxima pelo qual o escoamento da água ao encontrar certo 
obstáculo a montante, aumenta a sua altura. Vale ressaltar que o movimento uniforme em um 
curso de água caracteriza-se por uma seção de escoamento e declividade constantes. Tais 
condições deixam de ser satisfeitas, por exemplo, quando se executa uma barragem em um rio. 
A barragem causa a sobreelevação das águas, influenciando o nível da água a uma grande 
distância a montante. É isso que se denomina remanso. 
 
AULA 07 - CONDUTOS FORÇADOS E PERDAS DE CARGA 
 
1- Como podemos caracterizar um conduto forçado? 
Um conduto forçado caracteriza-se por apresentar uma pressão interna atuante diferente 
da pressão atmosférica. Neste tipo de conduto, a forma circular é a mais utilizada e o conduto 
pode transportar o fluido de forma livre ou forçada. Como exemplos de condutos forçados têm-
se: encanamentos, canalizações ou tubulações sobre pressão, sistema de poços artesianos, etc. 
 
2- O que é perda de carga contínua e localizada? Explique a diferença entre elas. 
Perda de carga contínua é aquela que ocorre durante o escoamento de um fluido em um 
conduto retilíneo, uniforme e suficientemente longo para que o escoamento esteja 
completamente desenvolvido e estabilizado. Enquanto que a perda de carga localizada é 
aquela que ocorre de acordo com a inserção de acessórios ao longo da tubulação. 
Resumidamente, a diferença entre a perda de carga contínua e a perda de carga 
localizada é que a primeira ocorre em trechos retilíneos de uma tubulação, enquanto a 
segunda, em elementos individuais, ou seja, nos acessórios presentes nela. 
 
3- Quais são as fórmulas práticas? Quando elas podem ser usadas? 
As fórmulas práticas para facilitar os cálculos em hidráulica são as fórmulas de Hazen-
Williams e Flamant. A fórmula de Hazen-Williams pode ser utilizada quando a água está à 
 
ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
temperatura ambiente (em torno de 20ºC), condutos com diâmetro interno de 50 a 3800 mm e 
o regime de escoamento seja turbulento (Re≥4000). Já a fórmula de Flamant o diâmetro 
interno da canalização deve ser menor que 50 mm. 
 
AULA 08 - ESTAÇÕES DE BOMBEAMENTO 
 
1- Um sistema de condutos equivalentes é composto por duas ou mais canalizações que 
transportam fluidos. Defina quais são as características dos: 
a) Condutos em série: transportam uma mesma vazão em canalizações de diâmetros 
diferentes com comprimentos distintos e a perda de carga em condutos resulta na 
soma das perdas dos sistemas. 
b) Condutos em paralelo: como o nome diz é lado a lado. Transportam distintas 
vazões em canalizações do mesmo material que podem apresentar comprimento e 
diâmetro diferentes. As perdas de carga representam uma perda de carga comum. 
 
2- Quais são os sistemas presentes em uma estação de bombeamento? Explique cada 
sistema. 
Uma estação de bombeamento é constituída de sistema de adução que é a captação do 
fluido e apresenta poço de sucção, tubulação de sucção e acessórios; sistema de bombeamento 
constituída por bomba, motor e equipamento de partida e proteção de motores e; sistema de 
recalque que possibilita o transporte do fluido de uma fonte inferior para a superior e é 
constituído por tubulações de recalque e acessórios diversos como registros, válvulas, curvas, 
etc. 
3- Explique sobre os três principais tipos de bombas utilizadas na hidráulica. 
As bombas mais utilizadas na hidráulica são as bombas centrífugas ou de escoamento 
radial que são bombas destinadas a vazões relativamente baixas. O líquido entra axialmente 
pelo centro e sai radialmente pela periferia. A bomba de escoamento misto ou diagonal, o 
líquido entra axialmente e sai em direção diagonal, e é indicada para cargas médias. Por fim as 
bombas de escoamento axial o líquido entra axialmente e sai em movimento helicoidal e é 
indicadas para vazões altas e cargas baixas.