Hidráulica Aplicada: Conceitos e Exercícios

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

Hidráulica Aplicada
Professor Marllus Paiva
Engenheiro Agrícola e Ambiental – UFF 2013
Engenheiro de Segurança – UFF 2015
Gestor de Projetos – UVA -2015
Auditor e Perito Ambiental – Estácio - 2016
Especialista em Direito Ambiental – Estácio-2016
Mestrando em Engenharia de Biossistemas – UFF
Email:marllushenrique.paiva@gmail.com 
Ementa 
Escoamento permanente em condutos forçados;
Redes de distribuição de águas;
Bombas, instalações de recalques e estações elevatórias;
Escoamentos de condutos livres;
Hidrometria;
Bibliografia Padrão
Bibliografia Básica da Unidade (CPL)
1) FIALHO, Arivelto B.. Automação Hidráulica : Projetos Dimensionamentos e Análise de Circuitos. 5ª ed. São Paulo: Érica, 2008. 
2) BUSTAMANTE FIALHO, Arivelto. Automação Hidráulica : Projetos, Dimensionamento e Análise de Circuitos. 5ª ed. São Paulo: Érica, 2010.
Avaliações 
2 Provas: P1 e P2
Prova Substitutiva Matéria Toda
Trabalhos: de todas as atividades 
Lista de exercício
Estudo dirigido
Resenha
Obs: Não serão aceitos trabalhos fora da data ou entregues por outrem.
Composição da Nota
1ª Avaliação: 04/10/2016
P1 (3 + 7) = 10 		Peso (4)
2º Avaliação: 29/11/2016
P2 (3 + 7) = 10 		Peso (6)
Avaliação Substitutiva 13/12/2016
Substitui a menor nota da prova (P1 ou P2)
Definição
Hidráulica  hydros + aulos
água
condução
	Conjunto de técnicas ligadas ao transporte de líquidos, em geral, e da água, em particular 
Conceito atual
	Área da engenharia correspondente à aplicação dos conceitos da mecânica dos fluidos na resolução de problemas ligados à captação, armazenamento, controle, transporte e uso da água
8
Aplicação – Máquinas Hidráulicas
Obras de Saneamento
Hidráulica residencial
Irrigação
E isso??????
Revisão de alguns conceitos
Propriedade Física dos Fluídos
Massa específica 
kg/m³. 
 
Peso específico
N/m³. 
Peso relativo
Tabela de Propriedades dos Fluídos
Exercício 1 
	Sabendo-se que 1500kg de massa de uma determinada substância ocupa um volume de 2m³, determine a massa específica, o peso específico e o peso específico relativo dessa substância. 
Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s².
Exercício 2
 
	Um reservatório cilíndrico possui diâmetro de base igual a 2m e altura de 4m, sabendo-se que o mesmo está totalmente preenchido com gasolina (ver propriedades na Tabela), determine a massa de gasolina presente no reservatório.
Equação de conservação da Massa
	A quantidade de fluido que entra em uma parte do cano deve ser a mesma quantidade de fluido que sai na outra parte.
AA.vA=AB.vB
	A taxa de variação temporal da massa no interior do volume de controle do fluído é igual ao fluxo líquido da massa através da superfície de controle.
Variação de massa dentro do volume de
controle (fontes ou vertedouros).
Variação de massa através da superfície de
controle (limite do volume de controle)
Tipos de escoamento
Escoamento Permanente 
A massa é constante em VC
Em regime permanente δt = 0
Fluxo líquido de vazão em massa na superfície de controle é nulo
No caso mais simples:
vazão em massa que entra = vazão em massa que sai
kg/s
Para o escoamento incompressível  r constante;
 VC indeformável  forma e tamanho fixos
 r = 999 kg/m³ 
Escoamento Incompressível 
 
VC indeformável  forma e tamanho fixos
r Constante
m3/s
O caso mais simples
1
2
Esc. permanente incompressível e uniforme em cada seção
uniforme por seção
Escoamento Permanente compressível
Nenhuma propriedade do fluido varia com o tempo
Escoamento Uniforme
	A velocidade é constante através de toda área da seção, quando a massa especifica também for constante.
Sinal positivo (+) = Escoamento saindo no VC
Sinal negativo (-) = Escoamento entrando no VC
Q2,V2,A2
Q3,V3,A3
n1
n2
n3
0
	O caso de uma bifurcação  escoamento permanente incompressível e uniforme em cada seção
Q1,V1,A1
Constante na seção
integral
V1
d1
x
y
Seção 1
Seção 2
Seção 3
x
y
V2
d2
x
y
V3
d3
Q1,V1,A1
Q2,V2,A2
Q3,V3,A3
Exercício 3 
	Considere o escoamento permanente e incompressivel de água em uma junção de tubos conforme mostrado no diagrama. As áreas das seções são: A1 = 0,2 m² , A2 = 0,2 m² e A3 = 0,15 m². O fluido também vaza para fora do tubo através do orifício em (4), com uma vazão volumétrica estimada em 0,1m³/s. As velocidades médias das seções (1) e (3) são V1 = 5 m/s e V3= 12 m/s, respectivamente. Determine a velocidade do escoamento na seção (2).
.