TRABALHO FENOMENOS HIDRAULICA

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RESUMO
A Hidráulica aplicada ou Hidrotécnica é a aplicação concreta ou prática dos conhecimentos científicos da Mecânica dos fluídos e da observação dos fenômenos relacionados à água sendo ela parada ou em movimento. As áreas de aplicação podem ser urbanas, rurais, instalações prediais, paisagismo, estradas (drenagem), geração de energia, etc. Se deve a Euler as primeiras equações gerais relacionadas a movimentos de fluídos, no seu tempo os conhecimentos que hoje continuem a Mecânica dos Fluídos era separada por dois campos a hidrodinâmica teórica e a hidráulica empírica. Além da mais a Hidráulica sendo um campo sempre propenso a investigações e análises matemáticas, assim também tendo um espaço para o estudo teórico dos mesmos, desta forma varias expresses deduzidas tiveram que ser corrigidas e postas em práticas para prova-las. Apenas no século XIX com o desenvolvimento de tubos de ferro fundido, sendo capazes de resistir a pressões internas relativamente elevadas, como crescimento das cidades a Hidráulica foi tendo cada vez mais importância.
Palavras chave: Hidráulica; aplicação; mecânica dos fluídos.
ABSTRACT
The applied Hydraulic or water technology is the concrete implementation or practice of scientific knowledge of the mechanics of fluids and observation of phenomena related to water being stopped or moving. Application areas can be urban, rural, building facilities, landscaping, roads (drainage), power generation, etc. Is due to Euler the first general equations related to movements of fluids, in the knowledge that your time today continue to Fluid mechanics was separated by two fields the theoretical hydrodynamics and hydraulic thumb. In addition to more being a Hydraulic field always prone to mathematical researches and analyses, thus also having a space for the theoretical study of the same, thus several expressions deducted had to be corrected and put into practice for them. Only in the 19th century with the development of cast iron pipes, being capable of withstanding internal pressures, such as relatively high growth of cities the hydraulics was having increasingly important.
Key words: hydraulic; application; mechanics of fluids.
INTRODUÇÃO
Hidráulica é o estudo das características e uso dos fluidos sob pressão. A hidráulica tem sua importância reforçada desde o século XIX, demarcando seu território e determinando suas especificações na prática da engenharia e da arquitetura. Sendo originaria do grego, a palavra hidráulica significa a união de hydra = água, e aulos = condução, vocábulo introduzido na linguagem científica internacional a partir do século XIX (CUNHA, 2001.
A engenharia hidráulica tornou-se altamente desenvolvida no Império Romano, onde foi especialmente aplicada à construção e à manutenção de aquedutos para o fornecimento de água e a drenagem de esgotos urbanos. Além de proverem as necessidades dos cidadãos em termos de água, os engenheiros romanos usaram meios hidráulicos de mineração, para a prospecção e extração de depósitos aluviais de ouro e de outros minérios como o estanho e o chumbo. Posteriores avanços na engenharia hidráulica ocorreram no mundo islâmico, entre os séculos VIII e XVI. Contudo, foi nas regiões islâmicas medievais que o sistema de gestão da água foi montado e padronizado, sendo subsequentemente difundido para o resto do mundo.
	O primeiro sistema público de abastecimento de água de que se tem conhecimento é o aqueduto Jerwan que foi construído em Assíria por volta de 690 a.C.. Com as equações descobertas por Euler, a Mecânica dos Fluídos acaba sendo dividida em duas áreas de estudo, sendo a Hidrodinâmica Teórica que vinha a estudar mais profundamente os fluídos perfeitos e a Hidráulica Empírica em que os problemas eram estudados e investigados isoladamente.
	As investigações de Reynolds, os trabalhos de Prandtl e as experiências de Froude forneceram uma grande base cientifica para esse progresso, assim originando a Mecânica dos Fluídos moderna. Com isso as usinas hidrelétricas começaram a ser construído final dos anos 1800 século XIX. Aos laboratórios de Hidráulica foram feitas diversas pesquisas e investigações que possibilitaram os desenvolvimentos recentes como turbinas a vapor (1884/1890), submarinos (1898), propulsão a jato (1937) entre outros.
O maior avanço nos SPHS (SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICO E SANITÁRIOS) ao longo tempo, foi à substituição dos antigos tubos de ferro por tubos de plásticos, o PVC (cloreto de polivinila). Esses atendem a todos os requisitos de desempenho do anterior, avançando em questões de durabilidade e necessidade de manutenção, minimizando a corrosão e perdas de desempenho. Como consequência, surge uma série de peças e acessórios que facilitam o projeto e sua execução. Além do PVC, em um contínuo processo de desenvolvimento, a indústria disponibiliza o CPVC (policloreto de vinila clorado), cujas características físico-químicas conferem um comportamento apropriado à condução de água aquecida, e o Polipropileno Copolímero Random, cuja principal característica é a união por termo fusão.
 Mas o objetivo não é apenas desenvolver novos materiais, fazem-se necessários sistemas que reduzam o trabalho total despendido na execução dos SPHS (COSTA, 1983). O problema está na complexidade em montar as rígidas instalações. Pesquisas avançam para disponibilizar tubulações mais flexíveis, com conexões rápidas e economicamente viáveis, como um sistema de irrigação arterial. Dentro dessa perspectiva surge no mercado o PEX (Polietileno Reticulado). Seu conceito primordial é a flexibilidade e a garantia de acessibilidade total às instalações em eventual manutenção, evitando as quebras e seus consequentes prejuízos e traumas, em um processo semelhante ao das instalações elétricas convencionais.
(Detalhe das instalações usando o PEX)
Os tubos fabricados em PEX são bastante flexíveis e de boa homogeneidade. A necessidade de altos investimentos em equipamentos para sua produção envolve domínio de know-how tecnológico, o que implica na alta qualidade dos produtos ofertados. Por questões econômicas, no Brasil, é muito comum a prática de instalar o sistema sem camisa, utilizando apenas o tubo principal. Esta prática faz com que o sistema trabalhe aquém de suas potencialidades. A maior vantagem do sistema, em maior ou menor grau, é a flexibilidade. Constitui-se como uma solução integrada à construção industrializada. Sua utilização facilita a manutenção, muitas vezes, sem danificar o fechamento.
O sistema PEX deveria ser mais utilizado, pois tem a vantagem de ser visitável e com nível mais elevado de produtividade em relação ao sistema tradicional; em contrapartida, exige treinamento da mão-de-obra. O sistema se torna mais confiável em relação ao sistema convencional, devido ao fato do processo de conexão ser mecânico, com utilização de ferramentas simples.
FUNDAMENTAÇÃO TEORICA
HIDRODINÂMICA
A hidrodinâmica é a responsável pelo estudo do movimento dos fluídos. Sua aplicação prática acontece nos sistemas de abastecimento de água, irrigação das terras, entre outros.
Escoamento Estacionário: também conhecido como laminar, é obtido quando a velocidade de escoamento é pequena, ou seja, quando a velocidade de escoamento for à mesma em todos os pontos. Ex.: a água de um rio calmo, escoamento de ar e gases.
Escoamento não estacionário: quando a velocidade do fluído varia no decorrer do tempo. Ex.: quedas d´água em virtude de rochas e outros obstáculos existentes.
O tamanho dos tubos (diâmetro) e a viscosidade do fluído influenciam muito no escoamento de fluídos através de tubos, isso porque, com a viscosidade, aparecem forças de movimento relativo entre as camadas do fluído, o que ocasiona a dissipação de energia mecânica.
Vazão 
É definida como a razão entre o volume e o tempo. 
Onde:
Q = vazão
V = volume do fluído
t = tempo
Sua unidade no SI é m³/s.
Equação da Continuidade: Determinada por Castelli, discípulo de Galileu, diz que quanto menor aseção, maior a velocidade com que se escoa o fluído.
Velocidade da Pressão: A velocidade do fluído, ao passar de uma área maior para uma menor, aumenta, em razão da pressão do fluído na parte larga ser maior do que na parte estreita. Essa definição também é baseada pela equação de continuidade.·.
Equação de Bernouli: Também chamada de equação fundamental da hidrodinâmica, foi desenvolvida baseada nos estudos voltados para a energia de escoamento dos fluídos.
Onde:
p = pressão (energia potencial por unidade de volume) 
dgh = pressão hidrostática (energia potencial gravitacional por unidade de volume) 
dv/2 = pressão dinâmica (energia cinética por unidade de volume)
EVOLUÇÃO HIDRAULICA NO BRASIL
O Prof. José M. de Azevedo Netto publicou uma matéria na revista DAE, ele cita o seguinte: 
As obras hidráulicas incluem-se entre as primeiras realizações da engenharia em nosso país, tendo alcançado nas ultimas décadas o reconhecimento internacional pela sua importância e padrão técnico.
Procuram apresentar aspectos importantes, não somente dos conhecimentos básicos, como também suas aplicações cobrindo desde a era colonial até a época atual.
Para se ter uma ideia mais completa dos fatores que mais contribuíram para a evolução dos conhecimentos e para o desenvolvimentos dos empreendimentos hidráulicos no Brasil é preciso considerar que: 
O Brasil é o país mais rico em recursos hídricos;
O potencial hidrelétrico brasileiro, já é conhecido por ultrapassar 210 milhões de kW;
A grande população existente e as condições tropicais exercem elevada demanda de água;
As principais industrias brasileiras compreendendo grandes complexos siderúrgicos, fábricas de papel, usinas de açúcar e de álcool e muitas outras são grandes consumidoras de água;
 A existência de mais de uma centena de escolas de Engenharia e vários centros de pesquisas hidráulicas;
 Um significativo intercâmbio de estudantes, professores e profissionais com a Europa e com a América do Norte vem sendo mantido.
A evolução da hidráulica se realizou em diversas fases, começando pelo período colonial, atravessando a época do império, passando pelos primórdios das realizações hidrelétricas e pelas décadas do saneamento; beneficiou-se com a introdução das pesquisas hidráulicas, até atingir a etapa de amadurecimento incentivada pelas grandes realizações da atualidade.
Em todas essas fases as universidades brasileiras sempre se fizeram presentes, oferecendo valiosa contribuição muitas vezes acrescida de destacados laboratórios europeus como o Lenec, e de Chatou, Grenoble etc.
Em 1720 entrou em vigor outra lei, o Regimento das águas que estabelecia: “Ninguém se apropriará das aguas duma corrente sem licença por escrito do guarda-menor, sendo nula esta licença, se quem a obtenha não possuir data de lavrar, nem escravos com que trabalham, pois que pessoas havia que assim se apossavam da agua para depois vende-la...”
Com a entrada, no mercado de tubos de ferro fundido resistentes à pressão e fabricados na França, Inglaterra e Bélgica, iniciou-se a era da distribuição de agua encanada, tendo sido implantadas redes no Rio de Janeiro, Santos, São Paulo, Recife, Campos, Campinas, Porto Alegre e outras cidades.
Foi nessa época que se sobressaiu a figura impar de Saturino de Brito, considerado com justiça o patrono da Engenharia Sanitária brasileira. Saturino de Brito exerceu atividade elaborando grande numero de projetos importantes.
METODOLOGIA
A pesquisa será qualitativa, e sua metodologia será estruturada em pesquisa bibliográfica.
4. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DA PESQUISA 
Com o inicio e a rápida expansão do uso da energia elétrica e com as restrições da energia elétrica e com as restrições que limitavam a transmissão, multiplicaram-se as concessões de produção hidrelétrica. Foi esse fator que levou o governo federal estabelecer a regulamentação do uso das águas, através do Código das Águas e, como consequência criar o Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica.
No que se relaciona o aproveitamento hídrico para fins potáveis, uma das obras mais notáveis da sua época foi a do Sistema Adutor do Rio Claro, para abastecimento da cidade de São Paulo, obra com barragens, uma adutora de 86 km de extensão de aço de 1,8m de diâmetro conduzindo agua tratada ate um reservatório terminal de 70 mil m³ de capacidade. O progresso hidráulico teria sido muito maior, se não fosse a fato muitos engenheiros terem deixado a área.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diferente de outros subsistemas, os SPHS apresentam bom nível tecnológico. Seus fornecedores disponibilizam insumos com grau de desenvolvimento relativamente avançados, que conseguem responder às necessidades na concepção, execução, o uso e a manutenção. A dificuldade concentra-se nos aspectos organizacionais, uma vez que os subsistemas, dentre eles os SPHS, interagem e uma solução adotada em algum destes subsistemas influenciará de alguma forma nos demais, portanto a inserção de inovações tecnológicas obriga a repensar todos os sistemas de produção e assumir alguns riscos, sendo esta a maior dificuldade deste setor.
Seria impossível não relacionar todos os resultados e benefícios obtidos a partir desse movimento renovador. Além disso, devemos reconhecer que todos os esforços iniciais se multiplicaram com o decorrer dos anos com a adesão e incorporação de novos valores profissionais, que constituem hoje uma excelente equipe multidisciplinar de especialistas com grande experiência.
Os engenheiros hidráulicos passaram a se dedicar ao desenvolvimento tecnológico dos grandes empreendimentos hidrelétricos. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AZEVEDO NETTO, José M., Cronologia dos Serviços de Esgotos. Revista DAE, vol. 20, nº. 33 (abril, 1959).
AZEVEDO NETTO, José M., Cronologia do Abastecimento de Água, revista DAE, vol. 33, nº. 137 (junho 2984).
I Conferencia latina americana de construção sustentável (julho, 2004).
Encontro nacional de tecnologia do ambiente construído (julho, 2004).
AZEVEDO NETTO, Miguel Fernández y Fernández. Manual de Hidráulica 9ª Edição editora Blucher.