RESUMO HIDRAULICA e HIDROLOGIA

Prévia do material em texto

REVISÃO DE HIDRAULICA 
 
 
CONDUTO => toda estrutura solida destinada ao transporte de fluídos, liquido ou gasoso. 
CONDUTO FORÇADO => toda a face interna do conduto está em contato com o fluido em movimento. A seção é 
fechada e a pressão é diferente da ATM. 
CONDUTO LIVRE => apenas parcialmente a face do conduto está em contato com o fluido em movimento, a seção 
pode ser aberta ou fechada, porém a pressão atuante é a ATM. 
PERDA DE CARGA => resistência oferecida ao escoamento de um fluído pela tubulação e acessórios. 
PERDA DE CARGA DISTIBUIDA => ocorre em trechos da tubulação, depende da rugosidade da mesma. 
PERDA DE CARGA SINGULAR => ocorre nos acessórios (curvas, válvulas, registros, etc..). 
INSTALAÇÃO DE RECALQUE => toda a instalação hidráulica que transporta o fluido de uma cota inferior para uma 
cota superior e onde o escoamento é viabilizado pela presença de uma bomba hidráulica. 
TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO => tubulação antes da bomba; 
TUBULAÇÃO DE RECALQUE => tubulação após a bomba. 
ESCOAMENTO LAMINAR => as partículas deslizam umas sobre as outras. 
ESCOAMENTO TURBULENTO => as partículas tem um movimento caótico, desordenado, movimentação intensa. 
 
PROPRIEDADE DOS FLUIDOS EQUAÇÃO UNIDADE 
Força (F) F = m.a N = *
 
 
+ = 0,1 kgf = 105 dina *
 
 
+ 
Unidades de Pressão P = 
 
 
 =˃ 1atm = 1,013 bar = 1,033 
 
 
 = 10mca = 14,69 psi = 760mmHg = 10
4 
 
 = 10
5
 
 
 
 = 10
5
 Pa 
Massa Especifica ρ = 
 
 
 ou ρ = 
 
 
 da Agua ρH2O (letra grega ró) = 10
-3
 kg/cm³ = 1kg/l = 10²utm/m³ = 10³kg/m³ 
Peso Específico ɣ = 
 
 
 da Agua ɣH2O (letra grega gama) = 10
-3
 kgf/cm³ = 10³kgf/m³ = 10
4
N/m³ 
Relação entre ρ e ɣ ɣ = ρ.g 
Peso específico Relativo ɣr 
ɣr = 
 
 
 
ɣH2O = 104N/m³ em SI 
ɣH2O = 10³kgf/m³ em MK*S 
Adimensional, ou seja, 
não contempla unidade 
 
Muitas substâncias químicas têm sua 
viscosidade medida em poises ou 
centipoises. 
 
 
 
 1cP = 1.10
-2
poise = ⌈
 
 
⌉em CGS 
 
= 1.10
-3
Pa.s |
 
 
|em SI = 1.10-4⌈
 
 
⌉em 
MK* 
Viscosidade cinemática (letra grega ni) 
Muitas substâncias têm sua viscosidade 
cinemática medida GCS. 
 
 = 
 
 
 
 
 
1st = 1.10
2
cst = 1|
 
 
| 1.10-4|
 
 
|em SI 
 
Calculo de Área 
 
Quadrado = l.l 
Retângulo = b.h 
Lateral Cil = π.d.l 
Cil Seção = π.r² ou 
 
 
 
Esfera = 4 π.r² 
Volume 
 
Cilindro = π.r².h 
Cubo = l.l.l 
Paralelepípedo l.l.h 
Esfera = 
 
 
 
 
Calcular a Espessura 
 
 ) 
 
 
 
 
 mm ou 10
-3
m 
Equação Manométrica 
 
P1+ ɣHg.h- ɣH2O.h=P2 
h.( ɣHg- ɣH2O) = P2-P1 
 
 
 
 
 
VAZÃO RELAÇÕES IMPORTANTES EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE 
Volumétrica Q = 
 
 
 *
 
 
+ Qm = 
 
 
 
 
 
 [ ] ΣQ(entrada) =ΣQ(saída) 
 
Mássica Qm = 
 
 
 *
 
 
+ Qg = 
 
 
 [ ] Para Fluido Incompressível ( 
V1.A1 = V2.A2 .: Q = V.A 
Peso Qg = 
 
 
 *
 
 
+ Qg = 
 
 
 
 
 
 [ ] 
Fluido Compressível ou Gás ( 
 1.v1.A1 = 2v2.A2 .: Q = .V.A 
Equação de Bernoulli 
 
 
Fluido Ideal {
 
 
 
 
Fluido Real {
 
 
 
 
 
H1 + Hm = H2 + Hp 
 
 
 (
 
 )
 (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 
 
 
Z = 0, quando está no PHR (Plano 
Horizontal de Referencia). Ou Z1=Z2 
 
V = 0, quando é um reservatório de 
grandes dimensões ou V1=V2 quando 
estão num tubo com mesmo Ø 
 
P = 0, quando o reservatório ou 
tubulação está aberto Patm 
 
Calculo de Perdas do Sistema 
 
Hp = Σ(hs + hf) suc + Σ(hs + hf)rec 
 
Hs = Σks.
 
 
 (onde ks é o coeficiente de 
perda de carga de cada singularidade) 
 
Hf = . 
 
 
 
 
 
 
 Calculo de f 
Diagrama de Moody Rouse 
 
f = Re (onde “f” é o coeficiente de 
atrito) 
 
 
 
 
 (k coeficiente de rugosidade do 
material). 
 
OBS.: Para escoamento laminar f = 
 
 
 
 
Para escoamento Turbulento 
 
 
 
 ( √ ) ou seja 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ou 
 
 
 
ν- velocidade média (m/s) 
D - diâmetro m² 
μ - viscosidade dinâmica do fluido 
ρ - massa específica do fluido (kgf/m³) 
 – Viscosidade cinemática 
Para Escoamento laminar 
 
Vmédia = 
 
 
 
 
Para Escoamento Turbulento 
 
Vmédia = 
 
 
 
Re ≤ 2000 Escoamento Laminar 
 
2000 < Re < 4000 de Transição 
 
Re ≥ 4000 Escoamento Turbulento 
 
Potencia da Bomba 
Quando o Hm + é bomba ela fornece energia ao fluido 
 
Nb= 
 
 
 Nb= 
 
 
 a resposta já em Cv (1Cv = 735,5W) 
 
Pressão Absoluta 
 
Pe(abs) = Patm(104kgf/m³) + Pe 
 (da bomba (-)) 
 
Pe = 
 
 
 
Potencia da Turbina 
Quando o Hm - é turbina ela retira energia do fluido 
 
Nt= 
 
1”= 2,54cm = 0,0254m 
1m = 10²cm = 10
3
mm 
1m² = 10
4
cm² = 10
6
mm² 
1m³ = 10
6
cm³ = 10
9
mm³ 
 
 
 
 
 
 
 
REVISÃO DE HIDROLOGIA 
 
HIDROLOGIA => é a ciência que estuda a ocorrência, distribuição e circulação da água no sistema terra-
atmosfera e quantifica os recursos. 
CICLO HIDROLOGICO => é um sistema fechado, uma vez que a quantidade de água existente no planeta é 
constante. 
 
PROCESSOS DO CICLO HIDROLOGICO 
INTERCEPTAÇÃO => parte da precipitação retida acima do solo 
EVAPORAÇÃO => através da radiação solar, passa de liquido para vapor 
TRANSPIRAÇÃO => extração de água do solo pelas raízes das plantas e liberadas na atm por transpiração 
INFILTRAÇÃO => agua penetra nas camadas superficiais do solo em direção ao lençol d’água 
ESCOAMENTO => movimento das aguas entre a superfície e o interior solo e no lençol subterrâneo 
 
USO CONSUNTIVO => parte da agua retirada dos mananciais é consumida e não retorna para o mesmo. 
Ex. abastecimento, irrigação. 
USO NÃO CONSUNTIVO => toda a agua retirada do manancial retorna após seu uso. Ex. pesca, navegação. 
BACIA HIDROGRAFICA => área de captação natural da agua precipitada. 
PLUVIOMETRIA => é a quantidade de chuva que cai em uma determinada região 
 
 
 
 
 
PLUVIOMETRO => mais utilizado devido à simplicidade de instalação. No pluviômetro 1mm = 1/m² 
PLUVIOGRAFO => mais encontrado em estações meteorológicas registra a intensidade de precipitação, 
variação da altura da chuva com o tempo. 
PRECIPITAÇÃO => é toda agua proveniente da atmosfera que atinge a superfície terrestre seja como geada, 
neve, orvalho, chuva, neblina, granizo, etc.. 
PRECIPTAÇÃO MÉDIA => é a soma das precipitações observadas nos postos que estão dentro da bacia e 
dividir pelo numero deles, não recomendado para áreas maiores que 5000m². 
 
 
 
 
 
METODO DE THIESSEN => dois pontos adjacentes são ligados por um segmento de reta, onde traça-se a 
mediatriz que divide a região de domínio de cada ponto. 
 
 
 
 
 
METODO DAS ISOIETAS => linha indicativa de mesma altura pluviométrica, cursa denível da chuva. 
ISOIETAS PRECIPTAÇÃO (em mm) AREA ÁREA . PRECIPITAÇÃO 
 
 
 
 
 10----20 10 + 20 / 2 = 15 1,5km² 22,5 
20----30 20 + 30 / 2 = 25 1Km² 25 
 
TEMPO DE CONCENTRAÇÃO => é o tempo que leva uma gota de agua mais distante até o trecho na 
bacia. H (inclinação) = %.L Exemplo uma inclinação de 15% => H= 0,15.L(em m). 
 
 
 
 
 
INTENSIDADE DA CHUVA => 
 
 
 
, onde os quatro valores K, a, b e c estão sempre juntos 
e refere se a dados da cidade. 
 
TEMPO DE RETORNO => é o período que um determinado evento hidrológico é igualado ou superado pelo 
menos uma vez. 
Probabilidade de Ocorrência 
 
 
 
Risco Admissível 
 
 
 
 
 
 
 
 ⁄
 
 OBS.: Este K é ≠ do K utilizado na formula de intensidade de chuva. 
 
VAZÃO DA BACIA => 
 
 
 
C é o coeficiente Runoff, 
I é intensidade de chuva (em mm/h) 
A é área (em há, 1km² = 100ha).