Aula 1 e 2 HID Nayara 2018 Introdução

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HIDRÁULICA 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Engenheira Ambiental. 
Mestre e Doutora em Engenharia de Processos. 
 
AULA 1 e 2. 
Introdução à Hidráulica e Propriedades da Água. 
 
Aracaju, 2018 
1 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
2 
Quem 
somos? 
Onde 
queremos 
chegar? 
Todos já 
cursaram 
FT I? 
GRADE CIVIL 
3 
Hidráulica 
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EMENTA HIDRÁULICA 
2.2. ESPECÍFICOS: 
UNIDADE I 
Conhecer e compreender os conceitos de hidrostática. 
UNIDADE II 
Conhecer e compreender os conceitos de hidrodinâmica. 
Dimensionar sistemas hidráulicos. 
 
3. COMPETÊNCIAS 
Exercitar, argumentar e desenvolver o pensar. 
Participar ativamente em seu processo de aprendizagem. 
Ser crítico e criativo. 
Ter domínio de conhecimentos teóricos e técnicos para leitura, 
fundamentação e dimensionamento de estruturas hidráulicas, 
segundo as Normas Técnicas Brasileiras. 
1. EMENTA: 
Conceitos Hidráulicos, Estações Elevatórias, Bombas e 
Linha de Recalque, Sistemas de Tubulação, Condutos 
Livres e Hidrometria. 
 
2. OBJETIVO(S) DA DISCIPLINA 
2.1. GERAL: 
- Conhecer os conceitos e formas de dimensionamento 
dos sistemas hidráulicos aplicando os conhecimentos na 
utilização das fórmulas para dimensionamento de 
equipamentos e peças hidráulicas. 
4 
Hidráulica 
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EMENTA FT 
4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: 
UNIDADE I: 
 Conceitos fundamentais e mecânica dos fluidos. 
 Análise dimensional: grandezas e unidades fundamentais e derivadas. 
 Propriedades dos fluidos e caracterização de fluido; 
 Conceitos de sistema, volume de controle e teoria do contínuo; 
 Pressão num fluido e equilíbrio no campo de forças; 
 Variação da pressão atmosférica com a altitude; 
 Fluido incompressível no campo gravitacional; 
 Estática dos fluidos - manometria, forças em superfícies planas e curvas, empuxo, 
estabilidade de corpos submersos e flutuantes. 
 Lei de Newton da viscosidade e reologia; 
 Dinâmica e cinemática dos fluidos. 
 Descrição e classificação do escoamento de fluidos; 
 Mecanismos de transferência de quantidade de movimento e aplicações; 
 Forma Integral das equações de conservação: movimento, massa e energia. 
 Teorema de transporte de Reynolds; 
 Balanço global de massa; 
 Balanço global de quantidade de movimento; 
 Balanço global de energia mecânica; 
 Equação de Bernoulli. 
 
UNIDADE II: 
 Métodos de descrição de escoamentos; 
 Análise diferencial do escoamento de fluidos; 
 Balanço diferencial de massa: equação da continuidade; 
 Balanço diferencial de quantidade de movimento; 
 Aplicações da equação de Navier-Stokes; 
 Natureza da análise dimensional e teorema de Buckingham Pi; 
 Significado físico de grupos adimensionais usuais; 
 Similaridade de escoamentos e estudos de modelos. 
 Perfil de velocidades na camada limite laminar sobre uma placa plana; 
 Camada Limite Fluidodinâmica em tubos; 
 Escoamento de fluidos viscosos em condutos 
 Tipos de condutos, comprimento hidrodinâmico de entrada, raio e diâmetro 
hidráulico. 
 Coeficientes de resistência, Perda de carga em condutos de secção constante e 
fórmulas racionais para a perda de carga; 
 Perda de carga no regime laminar e turbulento e aplicações; 
 Escoamento sobre corpos imersos; 
 Fluidos ideais x fluidos reais; 5 
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EMENTA HIDRÁULICA 
4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
 
UNIDADE I 
1. Hidráulica 
2. Definições 
3. Grandezas e unidades 
4. Pressão e empuxo 
5. Corpos flutuantes 
6. Aplicações do Teorema de Bernoulli 
7. Hidrometria 
6 
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UNIDADE II 
1. Estações elevatórias, bombas e linha de recalque 
2. Bombas 
3. Estações elevatórias 
4. Cavitação 
5. Linhas de recalque 
6. Golpe de aríete 
7. Condutos livres 
EMENTA 
7. BIBLIOGRAFIA BÁSICA 
• CREDER, Hélio. Instalações hidráulicas e 
sanitárias. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2012. 
• HOUGHTALEN, R. J. Engenharia hidráulica. 4. ed. 
São Paulo, SP: Pearson Education do Brasil, 2012. 
• MELO, Vanderley de Oliveira; AZEVEDO NETTO, 
José Martiniano de. Instalações prediais 
hidráulico-sanitárias. 7. reimpr. São Paulo, SP: E. 
Blücher, 2012. 
 
 
 
7 
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Livros Recomendados 
• Hidráulica Básica - Rodrigo 
Porto - 4ª Edição. 
8 
• Fundamentos de Engenharia Hidráulica / 
Márcio Benedito Baptista, Márcia. Maria 
Lara Pinto Coelho. - 3. ed. 
REGRAS DE BOA CONVIVÊNCIA 
9 
Hidráulica 
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Manhã: 08:55 as 12:20h 
Noite: 18:45 as 22:15h 
REGRAS DE BOA CONVIVÊNCIA 
10 
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MEU 
CALENDÁRIO ACADÊMICO 
11 
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EM BREVE DISPONIBILIZAREI AS DATAS DAS REPOSIÇÕES! 
CALENDÁRIO ACADÊMICO 
12 
Hidráulica 
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EM BREVE DISPONIBILIZAREI AS DATAS DAS REPOSIÇÕES! 
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO 
Prova 
Contextualizada 
(80%) 
ME 
(20%) 
UP1 ou UP2 
13 
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Atividades 
em sala! 
MAGISTER E GOOGLE CLASSROOM 
14 
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 AVISOS 
- MEDIDAS DE 
EFICIÊNCIA 
-VÍDEOS 
- SLIDES 
- LISTAS DE 
EXERCÍCO 
- AVISOS 
- DIVERSOS 
MATERIAIS 
GOOGLE CLASSROOM 
15 
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GOOGLE CLASSROOM 
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METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO 
• Instrumentos e técnicas de avaliação: 
 
o Diálogo; 
o Observação; 
o Participação; 
o Fichas de acompanhamento; 
o Trabalhos individuais e em grupo; 
o Testes escritos; 
o Auto avaliação. 
 
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CALENDÁRIO ACADÊMICO - PROVAS 
18 
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Não acumulem assuntos para 
que isso não aconteça: 
VISITA TÉCNICA 
BARRAGEM DO 
POXIM - DESO 
Disciplina Turma 1a Un. 2a Un. 2a Ch. 
HIDRÁULICA E01 - Civil Noite 18/abr 13/jun 20/jun 
HIDRÁULICA E02 - Civil Noite 17/abr 12/jun 19/jun 
HIDRÁULICA E03 - Civil Manhã 19/abr 14/jun 21/jun 
CALENDÁRIO ACADÊMICO - PROVAS 
19 
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Prova Final Entrega - Prova Final 
Disciplina Turma Prova Final Bloco / Sala Dia Sala / Horário 
HIDRÁULICA E01 - Civil Noite 26/jun 
B:35 
18:45 a 20:35 
27/jun 
B:35 
18:45 as 20:35 
HIDRÁULICA E02 - Civil Noite 26/jun 
B:35 
18:45 a 20:35 
27/jun 
B:35 
18:45 as 20:35 
HIDRÁULICA E03 - Civil Manhã 
25/jun 
B-21 
10:40 ás 12:20 26/jun 
B-21 
07:00 ás 10:30 
PROVA CONTEXTUALIZADA 
• A prova terá questões contextualizadas (ENADE/CONCURSO) bem como as 
questões e problemáticas abordadas em sala de aula. 
• Serão 4 questões (2 pontos cada questão). 
• Cada questão terá explicitamente o valor da pontuação. 
• O aluno poderá levar a calculadora e uma folha contendo as fórmulas, 
ressalto que o conteúdo da folha de fórmulas será avaliada pelo professor 
antes da prova. 
• A resolução será pontuada conforme gabarito do professor, uma vez que a 
disciplina faz parte do área de ciência exatas. 
• No dia da entrega da prova o professor irá realizar o gabarito no quadro, e 
o aluno quando receber a prova corrigida deverá avaliar a correção e 
conferir a pontuação e número de faltas antes de assinar. 
 
20 
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MEDIDA DE EFICIÊNCIA 
21 
Hidráulica 
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Por isso a 
maioria as 
ME serão 
individuais!MEDIDA DE EFICIÊNCIA 
22 
Hidráulica 
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CRONOGRAMA MEDIDA DE EFICIÊNCIA - Hidráulica 
Disciplina 
Código da 
Turma 
Unidade Data da ME Conteúdo Valor Prazo de entrega 
Hidráulica 
E02 - Civil 
Noite 
UNIDADE I 
13/mar 
Conceitos de fluido e 
estática - Acidente da 
barragem Mariana 
1,0 pontos Feito em Sala 
27/mar Hidrometria 1,0 pontos 
Relatório - 1 
semana depois do 
experimento via 
Google Classroom 
UNIDADE II 
15/mai Trabalho - Bombas 1 ponto 
Apresentação em 
sala 
05/jun 
Dimensionamento de 
Estação elevatória, 
Golpe de Ariete e 
Cavitação 
1 ponto Feito em sala 
AS DATAS DAS MEDIDAS DE EFICIÊNCIA PODEM SOFRER ALTERAÇÕES DE ACORDO COM O ANDAMENTO DOS CONTEÚDO. 
MEDIDA DE EFICIÊNCIA 
23 
Hidráulica 
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CRONOGRAMA MEDIDA DE EFICIÊNCIA - Hidráulica 
Disciplina 
Código da 
Turma 
Unidade Data da ME Conteúdo Valor Prazo de entrega 
Hidráulica 
E01 - Civil 
Noite 
UNIDADE I 
14/mar 
Conceitos de fluido e 
estática - Acidente da 
barragem Mariana 
1,0 pontos Feito em Sala 
28/mar Hidrometria 1,0 pontos 
Relatório - 1 semana 
depois do 
experimento via 
Google Classroom 
UNIDADE II 
09/mai Trabalho - Bombas 1 ponto 
Apresentação em 
sala 
06/jun 
Dimensionamento de 
Estação elevatória, 
Golpe de Ariete e 
Cavitação 
1 ponto Feito em sala 
AS DATAS DAS MEDIDAS DE EFICIÊNCIA PODEM SOFRER ALTERAÇÕES DE ACORDO COM O ANDAMENTO DOS CONTEÚDO. 
MEDIDA DE EFICIÊNCIA 
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Hidráulica 
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CRONOGRAMA MEDIDA DE EFICIÊNCIA - Hidráulica 
Disciplina 
Código da 
Turma 
Unidade Data da ME Conteúdo Valor Prazo de entrega 
Hidráulica 
E03 - Civil 
Manhã 
UNIDADE I 
15/mar 
Conceitos de fluido e 
estática - Acidente 
da barragem 
Mariana 
1,0 pontos Feito em Sala 
05/abr Hidrometria 1,0 pontos 
Relatório - 1 
semana depois do 
experimento via 
Google Classroom 
UNIDADE II 
10/mai Trabalho - Bombas 1 ponto 
Apresentação em 
sala 
24/mai 
Dimensionamento 
de Estação 
elevatória, Golpe de 
Ariete e Cavitação 
1 ponto Feito em sala 
AS DATAS DAS MEDIDAS DE EFICIÊNCIA PODEM SOFRER ALTERAÇÕES DE ACORDO COM O ANDAMENTO DOS CONTEÚDO. 
• Ética é um conjunto de valores e princípios que orientam o comportamento de 
cada pessoa em relação às outras na sociedade em que vivem, garantindo, assim, 
o bem-estar social. A Ética serve para que haja equilíbrio e bom funcionamento 
social, possibilitando que ninguém saia prejudicado. 
 
• Ser ético nada mais é do que agir direito, proceder bem, sem prejudicar os 
outros, é ser honesto em qualquer situação, é ter coragem para assumir seus 
erros e decisões, ser tolerante e flexível. 
 
25 
Hidráulica 
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ÉTICA 
26 
Hidráulica 
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27 
Hidráulica 
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O QUE É HIDRÁULICA? 
 
 
 
28 
Hidráulica 
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Hidráulica 
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FÍSICA 
FT 
HIDRÁULICA 
O QUE É HIDRÁULICA? 
SUBDIVISÃO DA HIDRAÚLICA 
 
 
 
30 
Hidráulica 
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• Hidrostática -Líquidos em repouso 
• Hidrocinemática - Velocidades e trajetórias das partículas 
• Hidrodinâmica -Líquidos em movimento e forças envolvidas 
Hidráulica Geral 
( ou teórica) 
• Sistema de abastecimento de água 
• Sistema de esgotamento sanitário 
• Sistema de drenagem pluvial 
• Canais 
• Outras (rural, instal. prediais, geração de energia etc) 
Hidráulica 
Aplicada 
SUBDIVISÃO DA HIDRAÚLICA 
31 Hidráulica 
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Hidráulica Aplicada 
Hidráulica Urbana 
Sistema de Abastecimento de Água 
Sistema de Esgotamento Sanitário 
Sistema de Drenagem Urbana 
Hidráulica Rural ou Agrícola 
Irrigação 
Drenagem Agrícola 
Hidráulica Fluvial Rios e Canais 
Hidráulica Marítima Portos e Obras Marítimas 
Instalações Prediais, Industriais e Hidrelétricas 
Meio Ambiente 
Preservação dos Habitats Aquáticos 
Dispersão de Poluentes 
Erosão, entre outros 
“A teoria sem a prática vira 'verbalismo', assim como a 
prática sem teoria, vira ativismo. No entanto, quando 
se une a prática com a teoria tem-se a práxis, a ação 
criadora e modificadora da realidade.” 
 
 Paulo Freire 
32 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
O QUE É HIDRÁULICA? 
O QUE É HIDRÁULICA? 
 
 
 
33 
O termo Hidráulica – da língua grega, hydor (água) e 
aulos (conduto) – significa: 
 
Condução de água em tubulações! 
 
Hidráulica 
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EVOLUÇÃO DA HIDRÁULICA NA 
ENGENHARIA CIVIL 
34 
Hidráulica 
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35 
Antiguidade 
• Nômades buscavam a água 
• Aglomeração - houve a necessidade de transportar a água 
Gregos e 
Romanos 
• Abastecimento de Roma com aquedutos 
Séculos XVI e 
XVII 
• Italianos contribuíram para a hidráulica (Leonardo da Vinci, Torriceli) 
• Físicos e matemáticos contribuíram para a Hidrodinâmica (Newton e Bernoulli) 
Século XVIII 
• Itália e França surgem a Hidráulica Moderna (Pitot, Venturi) 
Hidráulica 
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36 
Século XIX 
• Hidráulica Teórica (Navier-Stokes) x Hidráulica Prática 
(Reynolds, Darcky) 
Século XIX 
• Surgia a Teoria da Camada Limite (Plandtl, Moody, 
Nikuradse) 
Séculos XX 
• Modelagem de escoamentos permanentes e transitórios 
por meio de métodos numéricos 
Atualmente 
• Desafios atuais... 
Hidráulica 
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37 
Hidráulica 
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38 
Hidráulica 
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Abastecimento de água na agricultura, na indústria e na 
cidade; 
Estações de tratamento de água e esgoto; 
Problemas de segurança com 
controle de enchentes e 
inundações; 
Irrigação; 
drenagem; 
Conservação 
do solo e da 
água; 
Bombeamento 
em poços 
profundos; 
Geração de 
energia em 
hidrelétricas; 
Saneamento básico; 
Drenagem em 
estradas; 
Obras de lazer 
e paisagismo. 
Avanços em 
equipamentos 
de medição. 
QUAL É O GRANDE DESAFIO DA HIDRÁULICA ATUALMENTE? 
 
 
39 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
QUAL É O GRANDE DESAFIO DA HIDRÁULICA ATUALMENTE? 
 
 
40 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
QUAL É O GRANDE DESAFIO DA HIDRÁULICA ATUALMENTE? 
 
 
41 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
QUAL É O GRANDE DESAFIO DA HIDRÁULICA ATUALMENTE? 
 
 
42 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
QUAL É O GRANDE DESAFIO DA HIDRÁULICA ATUALMENTE? 
 
 
43 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
ONDE ESTÁ A HIDRÁULICA? 
 
 
 
44 
Hidráulica 
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OBJETIVO DE ESTUDAR HIDRÁULICA? 
 
 
45 
Hidráulica 
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ARMAZENAR 
 
UTILIZAR 
CONTROLAR 
CAPTAR 
HIDRÁULICA 
46 
Hidráulica 
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Fonte: www.deso-se.com.br 
HIDRÁULICA 
47 
Reservatório de água. É utilizado para 
armazenamento de água da central de 
abastecimento e depois abastece o 
condomínio. 
Bombas. 
Drenagem com manilhas. 
É utilizado para fazer o 
transporte dos fluidos. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
48 
Fotografia datada de 31/07/2015, retirada em Itabaiana/SE as 
margens da BR-235 no Povoado Riodas Perdas. 
A imagem retrata um poço artesiano com caixa d’ água e 
múltiplas torneiras para abastecer a comunidade carente da 
região, mais uma vez o estudo do comportamento da água se faz 
presente para dimensionar os componentes deste sistema. 
Fotografia datada de 31/07/2015, retirada em Aracaju. 
Bomba de água utilizada para encher piscina 
residencial, para melhor eficiência se faz necessário 
utilizar o equipamento que mais se adeque a 
necessidade. 
 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
49 
Assentamento de tubos na construção da 
rede coletora de esgotos 
Local: Cidade de Nossa Sra. Das Dores. 
Sistema de 
esgoto. O cano de 
maior raio liga o 
vaso sanitário à 
fossa, o de menor 
diâmetro liga o 
ralo ao esgoto 
externo. 
 
Local: Padaria 
localizada no 
Bairro Augusto 
Franco 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
50 
Poço de chegada do esgoto da ETE 
Fotografia datada de 31/07/2015, 
retirada em Itabaiana/SE as 
margens da BR-235. 
Caixa d´ água da Deso para 
distribuição e pressurização da 
água na rede de distribuição. 
 Fotografia datada de 31/07/2015, retirada em 
Itabaiana/SE nas obras de construção do 
loteamento Oscar Niemeyer. 
Na foto imagens da construção de galeria pluvial 
para drenagem de água das chuvas e esgoto. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
51 
Execução de canal. O canal tem a mesma finalidade da 
drenagem transportar o fluido sendo que pode ser aberto. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
52 
Interna da caixa de proteção; Observa-se a válvula de flutuador do reservatório predial e o Hidrômetro. 
Condomínio Villa Maestria, Aracaju-Se. 
 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
53 
Fotografia datada de 19/11/2014, retirada da Orla de Atalaia em Aracaju. 
Os Lagos artificiais da Orla da Atalaia em Aracaju são um dos pontos 
turísticos da capital sergipana, para que esse projeto arquitetônico pudesse 
ser concretizado os conceitos da hidráulica foram aplicados. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
54 
Sistema de coleta e bombeio de água em Propria. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
55 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho Fonte: Acervo de alunos como atividade. 
HIDRÁULICA 
56 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
HIDRÁULICA 
57 
Tubos de Diferentes tamanhos e destinados a transporte 
de água limpa ou esgoto. 
N. Sra do Socorro – SE (Acima) 
Instalação sanitária 
N. Sra do Socorro – SE (Acima) 
 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
HIDRÁULICA 
58 
Imagem: Comportas da Usina Hidrelétrica Paulo Afonso IV ,Paulo Afonso-Ba. 
Produz 4279,6 megawatts de energia. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
HIDRÁULICA 
59 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Augusto Franco, Aloque, Atalaia, Capucho, Coroa do Meio, DIA, Grageru, Inácio Barbosa, 
Jabotiana, Jardins, Luzia, Orlando Dantas, Parque dos CoqueirosPonto Novo, Salgado Fil
ho, Santa Lucia, Santa Maria, São Conrado, Sol Nascente, Suissa, São José, Treze de Jul
ho,Várzea Grande, Santo Inácio, Mosqueiro e Zona de Expansão. 
Fonte: www.deso-se.com.br 
HIDRÁULICA 
60 
Hidráulica 
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O sistema de abastecimento de água da 
Grande Aracaju ganhou reforço com 
investimento de R$ 115 milhões do Governo do 
Estado. 
O complexo de obras é composto por 
construção de adutora ligando a barragem 
Jaime Umbelino de Souza (do rio Poxim) à 
estação de tratamento (ETA) do Poxim, 
localizada próximo ao campus da UFS, em São 
Cristóvão, edificação de quatro grandes 
reservatórios de água, que serão interligados 
por uma série de tubulações montadas através 
de anéis de reforços, e ainda ligação do sistema 
do Poxim com o do São Francisco. 
Fonte: www.deso-se.com.br 
HIDRÁULICA 
61 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
São 1.125 metros de comprimento da 
barragem, com espelho de água captado com 
35 milhões de m³, ou seja, 35 bilhões de 
litros. Já a adutora é em aço e tem 14.200m 
de extensão, 900 mm de diâmetro, e estação 
elevatória com capacidade de 900 litros por 
segundo (l/s) de vazão. 
Fonte: www.deso-se.com.br 
A implantação da adutora corresponde a um investimento total de R$ 36.475.259,15, sendo R$ 
21.499.969,59 referentes à sua construção e estação elevatória de água bruta, R$ 13.577.272,48 referentes à 
aquisição de tubos, conjuntos motobombas, válvulas e conexões, R$ 1.042.517,08 referentes à supervisão e 
gerenciamento da obra, e R$ 355.500 para compra de áreas. 
HIDRÁULICA 
62 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Fonte: www.deso-se.com.br 
HIDRELÉTRICA 
http://fig.if.usp.br/~ersilva/animationhidro/ 
63 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
64 Fonte: Google Imagem. Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
A Usina Hidrelétrica de Itaipu 
hidrelétrica binacional localizada no 
Rio Paraná, na fronteira entre o 
Brasil e o Paraguai. 
 
A barragem foi construída pelos 
dois países entre 1975 e 1982, 
período em que ambos eram 
governados por ditaduras militares. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
65 Fonte: Próprio acervo. Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
O reservatório da Itaipu, com 1.350 km² de área inundada, é o sétimo maior do Brasil, mas 
dispõe do melhor índice de aproveitamento da água para produzir energia entre os grandes 
reservatórios brasileiros. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
66 Fonte: Próprio acervo. Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Consumiu 12,3 milhões de metros cúbicos de concreto, enquanto o ferro e o aço utilizados 
permitiriam a construção de 380 Torres Eiffel, dimensões que transformaram a usina em 
referência nos estudos de concreto e na segurança de barragens. 
Conduto forçado. 
Estrutura de concreto. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
67 Fonte: Próprio acervo. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Comportas e condutos forçados. 
A barragem da Itaipu tem 7.919 metros de 
extensão e altura máxima de 196 metros, o 
equivalente a um prédio de 65 andares. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
68 Fonte: Próprio acervo e Google Imagem. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
O vertedouro tem a função 
descarregar toda a água não 
utilizada para geração. A 
capacidade máxima de 
descarga do vertedouro é de 
62,2 mil m³/s, 40 vezes 
superior à vazão média das 
Cataratas do Iguaçu. 
Vertedouro 
Cataratas do Iguaçu. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
69 Fonte: Próprio acervo. 
Turbinas. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
70 Fonte: Próprio acervo. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Turbina. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
71 Fonte: Próprio acervo. Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Sala de controle. 
Usina Hidrelétrica de ITAIPU 
72 Fonte: Próprio acervo. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Sala de controle. 
Usina Hidrelétrica de Belo Monte 
73 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
A Usina de Belo Monte está sendo construída 
na bacia do Rio Xingu, próximo ao município 
de Altamira, no sudoeste do estado Pará. 
 
Início de construção: 23 dejunho de 2011 
Término da construção: 2019 (previsão) 
 
Capacidade de geração: 11.233,1 MW 
instalados, médios 4.500 MW 
Custo: R$ 26 bilhões (estimado) 
Empresa operadora: Norte Energia S.A. 
Fonte: Google Imagem. 
Usina Hidrelétrica de Belo Monte 
74 
Tomada d’água lado jusante. Reservatório intermediário 
Conduto forçado 
Comportas do vertedouro 
Fonte: Valério Baumhardt Amaral 
Construída no rio Xingu, no municípios de Altamira e 
Vitória do Xingu, no estado do Para. 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
HIDRÁULICA 
• Após o rompimento da estação de tratamento de esgoto da Escola Adalberto 
Vale, que invadiu parte do Condomínio Mundi, em Manaus, os moradores do 
residencial aguardam a realização da perícia técnica. (Foto: Indiara Bessa/G1 AM) 
 
75 
Fonte: http://g1.globo.com/am/amazonas/noticia/2016/07/apos-
estouro-de-esgoto-derrubar-muro-condominio-aguarda-pericia.html 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Vazão de água da transposição diminui na Paraíba após 
incidente em PE 
76 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Rompimento de canal (6,8 m³/s) no trecho de Custódia e Sertânia, no Pernambuco, afetou 
chegada das águas ao canal de Monteiro, no Cariri paraibano. 
Fonte: G1 
DESASTRE NA BARRAGEM EM MARIANA 
77 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
http://www.ibama.gov.br/recuperacao-
ambiental/rompimento-da-barragem-de-
fundao-desastre-da-samarco/documentos-
relacionados-ao-desastre-da-samarco-em-
mariana-mg 
ATIVIDADE! 
78 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
79 
DIMENSÕES E UNIDADES 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
80 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
DIMENSÕES E UNIDADES 
81 
Hidráulica 
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DIMENSÕES E UNIDADES 
TRANSFORMAÇÃO DE UNIDADE 
Fenômenos de Transporte I 
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 Unidade Velha -------- Unidade Nova x Fator de Transformação 
 Valor da Grandeza na -------- X 
 Unidade Velha 
82 
Pa = N/m² = kg/m.s² 
 
Kg/m³ = N.s²/m4 
 
N = kg.m/s² 
 
W = J/s = kg.m/s 
 
k = 1000 
 
1000 L = 1 m³ 
 
1 cm² = 10-4 m² 
TRANSFORMAÇÃO DE UNIDADE 
Fenômenos de Transporte I 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
83 
UNIDADE VELHA UNIDADE NOVA UNIDADE VELHA UNIDADE NOVA 
20 cm/h ft/s 30 Psi Pa 
4 slug/ft³ lbm/ft³ 1,05 cPo Pa.s 
500 hp KJ/s 790 mmHg mca 
2,36 . 10-8 lbf/in² din/cm² 0,015 m³/s m³/h 
20 kg/s slug/min 5,36 . 10-4 din/cm² Pa 
15 lbm/min kg/s 0,98 gpm L/s 
45 ton/h lbm/h 609 hp cv 
PROPRIEDADES DO FLUIDO ÁGUA 
84 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
DEFINIÇÃO DE FLUIDO ÁGUA 
• Substância que se deforma continuamente sob a ação de 
tensões de cisalhamento, forças tangenciais, por menores 
que sejam elas. 
 
 
85 
Hidráulica 
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PROPRIEDADE DO FLUIDO - MASSA ESPECÍFICA OU 
DENSIDADE ABSOLUTA 
 
 
 
86 
 
 
 
Fig.: Massa específica em um ponto. 
Representa a relação entre a 
massa de uma determinada 
substância e o volume ocupado 
por ela. 
PROPRIEDADE DO FLUIDO - MASSA ESPECÍFICA OU 
DENSIDADE ABSOLUTA 
 
 
 
87 
 
 
 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
PROPRIEDADE DO FLUIDO - DENSIDADE RELATIVA 
88 
Para líquidos a referência adotada é a água a 4ºC: 
Para gases a referência adotada é o ar atmosférico a 0ºC: 
referência
substânciad



Hidráulica 
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PROPRIEDADE DO FLUIDO - PESO ESPECÍFICO 
89 
 
 
 
De acordo com a 2ª Lei de Newton: 
= 
Hidráulica 
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PROPRIEDADE DO FLUIDO - PESO ESPECÍFICO 
90 
 
 
 
Hidráulica 
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PROPRIEDADES DA ÁGUA 
 
 
 
91 
Hidráulica 
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PROPRIEDADES DO FLUIDO – COMPRESSIBILIDADE 
• Refere-se à redução do volume da 
substância, sob a ação de pressão externa 
ou à variação do peso específico, em 
relação à variação da pressão. 
• O inverso da compressibilidade (1/) é a 
elasticidade. 
 
92 
ONDE: 
α é o coeficiente de compressibilidade, 
V é o volume inicial, 
dp é a variação de pressão. 
 
 
 
dV= -  V dp 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Normalmente, a 
compressibilidade da água é 
considerada apenas no 
problema de cálculo do 
golpe de aríete. 
GOLPE DE ARIETE 
• O Golpe de Aríete (water hammer em 
inglês - martelo d’água) é a variação de pressão que 
ocorre nos encanamentos, sempre que há passagem 
do movimento permanente para movimento não-
permanente, devido à variação brusca da velocidade 
de escoamento. 
 
 
93 
Regimes 
94 
 Golpe de Aríete 
95 
Consequências: 
-Som (Ruídos ou marteladas); 
- Rompimento das tubulações causadas pelas ondas 
de sobrepressão; 
-Estrangulamento das tubulações causadas pelas 
ondas de depressão. 
Objetivo da análise do fenômeno – Golpe de Aríete 
• Quantificar os efeitos; 
• Adotar medidas preventivas cabíveis que possa evitar 
a ruptura de tubulações sobrepressão; 
• Evitar a avaria de bombas e colapsos de tubos; 
• Conhecer os efeitos do golpe para projetos de 
tubulações com espessuras de parede perigosamente 
reduzidas ou economicamente elevadas. 
96 
(100, 150 e 200 m c.a.) 
PROPRIEDADES DO FLUIDO – PRESSÃO 
98 
• É a relação entre a força normal que age contra uma superfície plana e a área 
desta superfície 
Hidráulica 
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PROPRIEDADES DO FLUIDO – PRESSÃO 
99 
Hidráulica 
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PROPRIEDADES DO FLUIDO – PRESSÃO DE VAPOR 
100 
Os líquidos atingem o estado de vapor com a 
elevação da temperatura ou com a redução da 
pressão (pressão negativa ou tensão). 
 
Se o líquido está em um recipiente fechado, as 
moléculas de vapor vão acumulando-se sobre o 
mesmo, até atingirem a saturação (pressão de 
saturação), exercendo uma pressão – pressão de 
vapor. Hidráulica 
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101 
Hidráulica 
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A pressão de vapor 
aumenta com a pressão 
e temperatura. 
PROPRIEDADES DO FLUIDO – PRESSÃO DE VAPOR 
PROPRIEDADES DO FLUIDO – COESÃO E ADESÃO 
102 
• Coesão: Forças decorrentes da atração entre moléculas de mesma 
natureza; 
• Adesão: Propriedade que as substâncias possuem de se unirem a 
outras de mesma natureza; 
 
Coesão>Adesão Coesão<Adesão 
Hidráulica 
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PROPRIEDADES DO FLUIDO - TENSÃO 
103 
• Forças de superfície agindo sobre uma partícula fluida 
geram tensões. 
 
 
 
 
μ = coeficiente de viscosidade absoluta ou dinâmica 
Hidráulica 
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PROPRIEDADES DOS FLUIDOS – VISCOSIDADE 
104 
Princípio da aderência. 
Hidráulica 
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Viscosidade Dinâmica (µ) 
 
- Força por unidade de área necessária 
ao arrastamento de uma camada de um 
fluido em relação à outra camada do 
mesmo fluido; refere-se à resistência das 
moléculas ao deslizamento entre as 
mesmas, sendo bastante influenciada 
pela temperatura.PROPRIEDADES DOS FLUIDOS – VISCOSIDADE 
105 
 vA
yF
μ



Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
Viscosidade Cinemática (ʋ) 
 
 
- Razão entre a viscosidade dinâmica e 
a massa específica do fluído; 


μ

PROPRIEDADES DOS FLUIDOS – VISCOSIDADE DINÂMICA 
106 
Hidráulica 
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PROPRIEDADES DOS FLUIDOS – VISCOSIDADE CINEMÁTICA 
107 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
VISCOSIDADE DA ÁGUA versus TEMPERATURA 
108 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 
• CREDER, Hélio. Instalações hidráulicas e sanitárias. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 
2012. 
• HOUGHTALEN, R. J. Engenharia hidráulica. 4. ed. São Paulo, SP: Pearson Education 
do Brasil, 2012. 
• MELO, Vanderley de Oliveira; AZEVEDO NETTO, José Martiniano de. Instalações 
prediais hidráulico-sanitárias. 7. reimpr. São Paulo, SP: E. Blücher, 2012. 
• WHITE F.M. Mecânica dos Fluidos. 6. ed. Porto Alegre: AMGH, 2011, 890 p. 
• ÇENGEL, Y. A.; Cimbala, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. São 
Paulo: McGraw-Hill, 2007, 816 p. 
• Notas de aula. 
109 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho 
OBRIGADA! 
nayara.bezerra@souunit.com.br 
"Pensamos demasiadamente e sentimos muito pouco… 
Necessitamos mais de humildade que de máquinas. 
Mais de bondade e ternura que de inteligência. 
Sem isso, a vida se tornará violenta e tudo se perderá." 
Charles Chaplin 
 
“Vista-se de caráter e dignidade para enfrentar os desafios” 
 
 
110 
Hidráulica 
Profª Drª Nayára Bezerra Carvalho