1 - Condutos Forçados - Tipos de Escoamento

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Hidráulica Geral 
1- Condutos Forçado 
1.1- CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS 
prof. Paulo Mário 
CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
• Conforme a pressão reinante no conduto o escoamento pode 
ser “forçado” ou “livre”; 
 
• Escoamento Forçado: a pressão reinante no interior da 
tubulação é sempre diferente da atmosférica e, portanto o 
conduto tem que ser fechado trabalhando a plena seção. 
 Ex: tubulações de sucção e recalque de bombas, adutoras, 
redes de distribuição de água, etc. 
 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
 
• Escoamento Livre: a pressão reinante sempre é igual à 
atmosférica, podendo o conduto ser aberto ou fechado, 
sempre com a superfície em contato com a atmosfera. 
 Ex: canais de drenagem, canais fluviais, rede coletoras e 
interceptoras de esgoto, redes de drenagem pluvial; 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
• Conforme a direção na trajetória das partículas, o escoamento 
pode ser “laminar” ou “turbulento”. A experiência realizada 
por Reynolds, através da injeção contínua de um corante em 
um ponto escoamento, permite visualizar esses dois tipos de 
escoamento. 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
• Escoamento Laminar: No fluxo laminar o 
corante forma um filete bem definido, sem 
misturar com o liquido, uma vez que as várias 
camadas de um líquido se movem sem 
perturbação; 
 
• Escoamento Turbulento: As partículas do 
líquido têm trajetória irregular, causando uma 
transferência da quantidade de movimento de 
uma parte a outra do fluido, proporcionando a 
mistura do corante com na massa líquida; 
 
 
 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
 
 
 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
• Em geral os escoamentos se enquadram na categoria 
turbulenta. 
 
• O escoamento laminar pode ocorrer quando o fluido é muito 
viscoso ou a velocidade de escoamento é muito pequena 
como ocorre, por exemplo, nos decantadores das estações de 
tratamento de água. 
 
• As afirmações acima podem ser constatadas através da 
fórmula de Reynolds: 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 • Quanto a variação no tempo de escoamento se classificam em 
“permanentes” ou “ transitórios”. 
• Regime Permanente: Não há variação das características de 
escoamento com o tempo. A velocidade , massa específica 
pressão não variam; 
 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
• Escoamentos Transitórios: Quando ocorre mudanças bruscas na 
taxa de variação da velocidade e da pressão, como nos casos de 
fechamento rápido de válvulas em condutos forçados ou 
interrupção de bombeamento. 
 Ondas de pressão são geradas causando uma variação 
acentuada de pressão. Esse fenômeno é chamado de transiente 
hidráulico ou golpe de aríete. 
 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS: 
 
 
• Com relação à trajetória os escoamentos podem também ser 
classificados em “uniforme” e “variado”. 
 
• Escoamento Uniforme: o vetor velocidade é constante em 
módulo, direção e sentido, em todos os pontos, para qualquer 
instante. 
 
• Escoamento Variado: Ocorre em condutos de vários 
diâmetros ou canais com declividades variáveis 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS: 
 
 
• Equação da Continuidade: 
 É decorrente da lei de conservação de massa. Esta lei da física 
estabelece que a massa não pode ser criada ou destruída (a 
massa que entra no tubo é igual a massa que sai). 
 
 
 Considerando a massa especifica do fluido constante, temos: 
 
 
 Onde: 
 
 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS: 
 
 
 
• Equação da Continuidade: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS: 
 
 
 
 
 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS: 
 
 
 
 
 
• Equação de Energia (Bernoulli): 
 É um caso particular da primeira lei da Termodinâmica. Esta 
lei estabelece que a mudança de energia interna de um 
sistema é igual a soma da energia adicionada ao fluido com o 
trabalho realizado pelo fluido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS: 
 
 
 
 
 
• Equação de Energia (Bernoulli): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DOS 
ESCOAMENTOS: 
 
 
 
 
 
 
• Equação de Energia (Bernoulli): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bibliografia 
 
• BAPTISTA, Márcio Benedito; COELHO, Márcia 
Maria Lara Pinto. Fundamentos de 
Engenharia Hidráulica. 3.ed. Belo Horizonte: 
Editora UFMG, 2010.480p. 
 
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