1139343 Aula1 Hidráulica

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Hidráulica
Aula 1
Profª. WALESKA MARTINS ELOI
Apresentação
➢ Escolha do Curso
➢ Formação
➢ Como avaliam o curso
➢ Expectativas,
OBJETIVOS DA DISCIPLINA
a. Conhecer e aplicar os conceitos básicos da hidráulica;
b. Distinguir os princípios que regem o fluxo de líquidos em
tubulações;
c. Dimensionar as tubulações e peças hidráulicas envolvidas nos
processos.
PROGRAMAÇÃO DISCIPLINA HIDRÁULICA 2018.1
Assunto/Conteúdo
Histórico, evolução e aplicação
Sistemas de Unidades
Perfis de velocidades, velocidade média
Vazão, princípio da continuidade
Pressão e empuxo
Tipos de escoamentos
Equação da energia
Velocidade de Atrito
Potencia Hidráulica
Escoamento uniforme em tubulações: Tensão superficial, Distribuições de velocidades
Escoamento uniforme em tubulações: Experiência de Nikuradse
Escoamento uniforme em tubos comerciais
Escoamento turbulento, Fórmulas empíricas para o escoamento turbulento
Condutos de seção não circular
Expressão geral das perdas localizadas
Analise de tubulações, Influencia relativa das perdas localizadas
Método dos comprimentos equivalentes.
Relação entre perda de carga e linha piezométrica
Estudo do traçado da tubulação
Condutos equivalentes
PLANO DE AULA 2018.1
CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO
1º ETAPA 2º ETAPA
N1 = P1 + ATVs = 10,0 N2 = P2 + ATVs = 10,0
Onde:
N1 = nota 1º ETAPA
P1 = Prova 1 (8,0 pontos)
ATVs = seminários, ou outras (2,0 pontos)
Onde:
N2 = nota 2º ETAPA
P2 = Prova 1 (8,0 pontos)
ATVs = seminários, ou outras (2,0 pontos)
Cálculo da média: M = N1*2 + N2*3 ≥ 7,0 (aprovado) 
5 
FERRAMENTAS
Slides, apostilas, exercícios, exemplos práticos.
PLANO DE AULA 2018.1
DATAS
1º ETAPA 2º ETAPA
28/09/2018 07/12/2018
Avaliação Final : 14/12/2018
AVALIAÇÕES
Art. 100. Deverão fazer avaliação final (AF) o estudante de graduação que obtiver MP inferior
a 7,0 (sete) e maior ou igual a 3,0 (três).
OBSERVAÇÕES
- USO CELULAR
Aplica-se o ROD
SEÇÃO IV - DAS PROIBIÇÕES AO GRUPO DISCENTE Art. 187. É proibido ao estudante:
...
XIII. usar aparelhos sonoros, celulares e outros similares nas salas de aula e demais ambientes de ensino e
proximidades, durante o horário das aulas somente para fins didáticos com a autorização do docente (Lei nº
14.146, de 25 de junho de 2008);
....
LEI Nº 14.146, DE 25.06.08 (D.O. DE 30.06.08)
Dispõe sobre a proibição do uso de equipamentos de comunicação, eletrônicos e outros aparelhos similares,
nos estabelecimentos de ensino do Estado do Ceará, durante o horário das aulas.
O GOVERNADOR DO ESTADO DO CEARÁ: Faço saber que a Assembleia Legislativa decretou e eu sanciono 
a seguinte Lei:
Art. 1 - Ficam os alunos proibidos de utilizar telefone celular, walkman, discman, MP3 player, MP4 player, iPod, 
bip, pager e outros aparelhos similares, nos estabelecimentos de ensino do Estado do Ceará, durante o horário 
das aulas.
Art. 2 - Esta Lei entra em vigor na data de sua publicação.
Art. 3 - Revogam-se as disposições em contrário.
Acordamos
Celulares guardados em suas bolsas, modo vibrar ou silencioso, caso necessário, atender alguma
ligação estão liberados, para sair e atender.
OBSERVAÇÕES
- 2ª CHAMADA
Aplica-se o que se encontra no ROD, deve ser solicitada no prazo e de acordo 
com seus critérios.
SEÇÃO IV - DA SEGUNDA CHAMADA
Art. 110. O estudante que faltar no dia da avaliação poderá requerer sua realização em segunda
chamada, em até 5 (cinco) dias letivos subsequentes à primeira.
§ 1º A solicitação de segunda chamada poderá ser requerida pelo próprio estudante, pelo seu
responsável ou pelo seu representante legal.
§ 2º A solicitação deverá seguir o procedimento do § 1º. do Art. 109.
Art. 111. A coordenadoria de curso terá até 3 (três) dias letivos para responder a solicitação e
informá-la ao estudante e ao docente responsável pelo componente curricular.
Art. 112. A segunda chamada deverá ser agendada pelo docente do componente curricular em
comum acordo com o estudante e comunicada à coordenadoria do curso.
Parágrafo único: A segunda chamada poderá ser aplicada pelo docente responsável ou pela
coordenadoria do curso, num prazo de até 10 (dez) dias letivos, a partir da data da solicitação.
OBSERVAÇÕES
FALTAS
Fiquem atento as mesmas (ROD)
Art. 43. O diário de classe deverá ficar aberto até 07 (sete) dias letivos após a aula
ministrada para registro de frequência.
§ 1º Após o período de 07 (sete) dias letivos o acesso ao sistema acadêmico para
esse registro de frequência deverá ser fechado.
Art. 44. As aulas previstas e não ministradas deverão ser repostas e registradas
conforme estabelecido na seção anterior.
....
Art. 99. Deverá ser considerado aprovado no componente curricular o estudante
que, ao final do período letivo, tenha frequência igual ou superior a 75% (setenta e
cinco por cento) do total de horas letivas e tenha obtido média parcial (MP) igual ou
superior a sete (7).
OBSERVAÇÕES
SEÇÃO III - DA JUSTIFICATIVA DE FALTAS
Art. 109. O estudante que faltar em dia letivo poderá apresentar justificativa em até 5 (cinco) dias letivos após o
primeiro dia de ausência.
§ 1º A justificativa de faltas deverá ser feita mediante requerimento protocolado e enviado à coordenadoria do
curso, acompanhado de um dos documentos especificados a seguir:
I. atestado médico;
II. declaração de corporação militar, empresa ou repartição, comprovando que, no horário da realização da
primeira chamada, estava em serviço;
III. atestado de óbito de parentes até segundo grau;
IV. outro documento, a ser analisado pela coordenadoria de curso.
§ 2º A coordenadoria de curso terá 3 (três) dias letivos para responder a solicitação e comunicar o resultado ao
estudante, ao docente do componente curricular e a CCA.
§ 3º Em caso de faltas justificadas, deverá ser assegurado ao estudante o direito à realização de trabalhos e
avaliações ocorridas no período da ausência, quando de seu retorno às aulas.
§ 4º As faltas justificadas serão registradas no sistema acadêmico pela CCA mediante solicitação da
coordenadoria do curso.
§ 5º Cabe ao estudante sistematicamente acompanhar, no sistema acadêmico, o registro de sua frequência às
aulas.
§ 6º Cabe ao docente, ao gestor máximo do ensino no campus, ao colegiado ou ao conselho de classe, quando
houver, a deliberação em ata sobre alunos reprovados por excesso de faltas e aprovados por média, a partir de
análise dos motivos devidamente justificados e documentados conforme procedimentos para justificativa de
faltas estabelecida nesta seção.
OBSERVAÇÕES
SEÇÃO III - DA JUSTIFICATIVA DE FALTAS
§ 7º O registro da análise e decisão adotada pelos citados no parágrafo anterior deverá ser feito
pela CCA no sistema acadêmico mediante solicitação formal feita pela coordenadoria de curso
ou, na sua impossibilidade pela gestão máxima de ensino do campus, desde que sejam
apresentadas a solicitação formalizada e a ata da decisão devidamente assinadas e anexadas à
solicitação supramencionada.
§ 8º Os documentos que subsidiarem a decisão deverão ser arquivados na pasta acadêmica do
discente que fica armazenada na CCA do campus. me
diante solicitação formal feita
INTRODUÇÃO
Hidráulica → hydros + aulos
água condução
Conjunto de técnicas ligadas ao transporte de líquidos, em geral, e da 
água, em particular. 
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.
Fonte: Marllus Gustavo F. P. das Neves
www.ctec.ufal.br/professor/mgn
Estuda o comportamento da água e de outros líquidos em repouso ou
em movimento.
HISTÓRIA
Antiguidade 
(nômades)
O homem se 
deslocava
Aglomeraçõeshumanas: 
inicialmente 
próximo à água 
(ainda sem 
preocupação)
Demandas sobem 
(sedentários)
A água se desloca. 
construções no oriente 
médio e Ásia →
sumérios, Persas →
havia a “técnica” e não 
a “Engenharia”
Gregos (intelectuais)
Arquimedes, Hero de 
Alexandria
e romanos 
(construtores)
Abastecimento de 
Roma: 11 aquedutos Q = 
4.000l/s
Idade média: pouca 
contribuição do 
ocidente →
construção de 
pontes e moinhos, 
construções 
romanas em desuso
Fonte: Marllus Gustavo F. P. das Neves
www.ctec.ufal.br/professor/mgn
HISTÓRIA
Renascimento séc. 
XVI: 
Escola
italiana →
essencialmente 
experimental 
(Leonardo da Vinci, 
Torriceli,...)
séc. XVII: físicos e 
matemáticos
(Newton, Descartes, 
Pascal, Boyle e 
Leibnitz) →
hidrodinâmica 
(Bernoulli, Euler, 
Clairaut, D’Alembert)
séc. XVIII: 
Hidráulica moderna: 
escola italiana x 
escola francesa 
(Pitot, Chézy, Borda, 
Bossut, du Buat e 
Venturi)
séc. XIX: hidráulicos práticos x 
hidrodinâmicos clássicos →
discrepância entre resultados 
teóricos (eq. de Navier-Stokes, 
Saint Venant) e experimentais 
(viscosidade,turbulência por 
Reynolds... resistência ao 
escoamento, perda de carga por 
Weisbach, Darcy...)
Fonte: Marllus Gustavo F. P. das Neves
www.ctec.ufal.br/professor/mgn
HISTÓRIA
Fonte: Marllus Gustavo F. P. das Neves
www.ctec.ufal.br/professor/mgn
fim séc. XIX – início séc. 
XX : 
Pradtl (1904) teoria da 
camada limite → mecânica 
dos fluidos (Karman, 
Nikuradse, Moody, 
Colebrook,...)
séc. XX: modelagem 
de escoamentos 
permanentes e 
transitórios 
(conhecidos no 
século XIX) →
métodos numéricos
contexto atual: conceito 
atual de hidráulica →
Aplicações → recursos 
hídricos, construção civil, 
saneamento Básico, eng. 
ambiental, eng. de 
transportes, eng. agrícola, 
indústria
Desafios ....
PONTOS DE VISTAS
Desafios e Perspectivas
Melhoramento dos 
equipamentos de 
medição em laboratório 
e escala real, com 
avançados sistemas de 
aquisição e tratamento 
de dados
Experimental Modelagem computacional
Redução do tempo de 
processamento e incremento 
das possibilidades de cálculo 
→ simulação de sistemas 
mais complexos, abordagem 
de conceitos e teorias novas, 
como a turbulência
Fonte: Marllus Gustavo F. P. das Neves
www.ctec.ufal.br/professor/mgn
Pesos e MedidasPesos e Medidas
HISTÓRIA!
A resposta é esta: a Importância da Água
- Sem água não haveria vida
- 70% do corpo humano é água
• 1 kg arroz – 2000L água
• 1L leite – 1000L água
• 1 automóvel – 450.000L água
• Qual a razão de uma história tão antiga?
BARRAGEM DO ALTO LINDOSO
Energia – Hidroelétrica
- Abastecimento de Água
- para que servem as albufeiras?
Armazenamento de água e de 
energia (regularização)
Altura – 110 m
Volume de água – 379 x106 m3
EVENTOS HISTÓRICOS NO BRASIL
• Primeiro sistema de abastecimento de água → 1723 → Rio de Janeiro -RJ
• Primeira cidade com rede de esgotos → 1864 → Rio de Janeiro -RJ
• Primeira hidrelétrica (p/ mineração) → 1883 → Diamantina -MG
• Primeira hidrelétrica (p/ abastecimento público) → 1889 → Juiz de Fora - MG
CIÊNCIA
Ciência cujo objetivo é a utilização e o 
acondicionamento das águas, dos líquidos...”
Engenharia Hidráulica: - Civil
- Ambiente
• Agricultura → Alimentação
• Abastecimento de água → Saneamento Saúde → Sociedade Urbanizada
• Energia → Desenvolvimento
• Proteção – cheias, secas, ambientais
HIDRÁULICA
Divisões da Hidráulica e Aplicações 
Hidráulica Geral ou Teórica
- Hidrostática ➔ fluido repouso ou em equilíbrio
- Hidrocinemática ➔ velocidades e trajetórias sem considerar força ou
energia
- Hidrodinâmica ➔ velocidades, acelerações e forças que atuam em
fluídos em movimento
Hidráulica Aplicada ou Hidrotécnica
Aplicação prática dos conhecimentos da Mecânica dos fluídos
Sistema de abastecimento de água, de esgoto, drenagem pluvial, canais,
irrigação, instalações prediais, lazer, paisagismo, defesa contra inundações,
geração de energia, navegação, obras marítimas e fluviais...
Acessórios, materiais e estruturas utilizadas na prática da Eng. Hidráulica 
ou Hidrotécnica
⚫ Aterros
⚫ Barragens
⚫ Bombas
⚫ Canais
⚫ Comportas
⚫ Diques
⚫ Dragagens
⚫ Drenos
⚫ Eclusas
Esquema funcionamento da Eclusa
Acessórios, materiais e estruturas utilizadas na prática da Eng. Hidráulica 
ou Hidrotécnica
⚫ Enrocamentos
⚫ Flutuantes
⚫ Medidores
⚫ Orifícios
⚫ Poços
⚫ Reservatórios
⚫ Tubos e Canos
⚫ Turbinas
⚫ Válvulas
⚫ Vertedores
⚫ etc
HIDRÁULICA ESTACIONÁRIA
Prensa
hidráulica
HIDRÁULICA MOBIL 
SÍMBOLOS E UNIDADES USUAIS
As grandezas físicas são comparáveis entre si
através de medidas homogêneas, ou seja, referidas
a mesma unidade.
O número ➔ 5 ➔ qual informação se tem?
5 g ou 5 kg ou 5 toneladas
5 L ou 5 m3 ou 5mm
SÍMBOLOS E UNIDADES USUAIS
Quando se deseja medir algo com algum comprimento
estaremos medindo uma grandeza física. A medida de uma
grandeza física é expressa pelo número de vezes que a
unidade padrão, tomada como referência, está contida na
grandeza a ser medida.
Sistema é um conjunto convencional de unidades para grandezas, no 
caso do Brasil, segundo o decreto Lei no 63.233 de 12/09/1968, 
obrigatório o uso do Sistema Internacional, SI, conforme tabela 
sucinta abaixo:
SÍMBOLOS E UNIDADES USUAIS
SÍMBOLOS E UNIDADES USUAIS
FLUÍDOS
Pesos e MedidasPesos e Medidas
Pesos e MedidasPesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Pesos e MedidasPesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
9810 N/m3 = 1000 kgf/m3
Pesos e MedidasPesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Exemplos da relação Área e Vazão médias nas 
regiões hidrográficas do Brasil
Pesos e MedidasPesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Compressibilidade → propriedade que, em maior ou
menor grau, possuem os fluidos de sofrerem
redução do volume, quando sujeitos à pressão, com
consequente aumento de r
Nos líquidos é muito pequena
Pesos e MedidasPesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
A viscosidade → caracteriza a resistência à modificação relativa
das partículas
Fluido em repouso → não oferece nenhuma resistência a esta
modificação
Fluidos perfeitos → aqueles em que, mesmo no escoamento,
desprezam–se os efeitos da viscosidade
Em escoamentos → esforço de atrito entre as partículas → esforços 
tangenciais → tensões de cisalhamento
Pesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Quem primeiro observou o efeito da viscosidade foi Newton
Fluidos newtonianos → tensão de cisalhamento diretamente
proporcional à taxa de cisalhamento
Δy
ΔU
AF μ=
Viscosidade absoluta ou dinâmica
 
2L
FT
=μ
Unidade no SI:
2m
N.sDimensão:
Pesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Alguns valores para a água (N.s/m2):
0oC → 1,79 . 10-3
20oC → 1,01 . 10-3
35oC → 7,20 . 10-4
Viscosidade cinemática
ρ
μ
=ν
Pesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Pesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Pesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Pesos e Medidas
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
Pesos e Medidas
VELOCIDADE
A determinação da descarga ou vazão em um canal pode ser feita de
várias maneiras, uma das quais é através de uma série de medidas de
velocidades em pontos convenientemente escolhidos. A vazão calculada
através desses valores pontuais de velocidades será uma aproximação
da vazão real. A precisão dessa aproximação depende de uma série de
fatores, entre eles: precisão das medições de velocidade, número e
posição dos pontos escolhidos e método numérico usado para cálculo
da vazão.
Pesos e Medidas
VELOCIDADEEm escoamentos de fluidos, a distribuição das velocidades em uma seção
transversal normalmente não é uniforme, pelo efeito das paredes, do fundo do
canal e da superfície em contato com outro fluido.
Existe, no entanto, um valor denominado velocidade média (Vm) que pode ser
encarado como uma velocidade uniforme fictícia que transporta o mesmo
volume através da seção transversal que seria transportado pela distribuição
real de velocidades. Define-se a velocidade média de transporte pelo quociente
entre a vazão e seção do escoamento.
Pesos e Medidas
VELOCIDADE
Se o perfil de velocidades for conhecido, e puder ser expresso através de uma
expressão matemática integrável, a velocidade média pode ser calculada
diretamente. Se o perfil de velocidades for conhecido(exata ou
aproximadamente), mas não puder ser expresso matematicamente ou a sua
expressão matemática não for integrável, a velocidade média deverá ser
avaliada através de métodos numéricos ou gráficos.