Aula 1 - Introdução a Hidráulica

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05/09/2018 
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Disciplina: Hidráulica Agrícola 
Profa.: Lauriane Almeida 
Pombal – PB 
Abril de 2018 
Aula 1 
Introdução a Hidráulica 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR - CCTA 
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS - UAGRA 
CAMPUS DE POMBAL 
Como será a disciplina ? 
Ementa: Conceitos Básicos e aplicações de hidrostática 
e hidrodinâmica. Medições de vazão os encanamentos e 
condutos. Elevação de água. Motores e equipamentos 
hidráulicos. 
OBJETIVOS 
Geral 
 
Construir, junto com os alunos, conhecimento sobre o comportamento de 
fluidos em condições estáticas e dinâmicas em reservatórios e canais, 
permitindo dimensionar e tomar decisões para o dimensionamento de sistemas 
de tubos e estações elevatórias. 
 
Específicos 
 
• Habilitar os alunos em aplicar procedimentos e técnicas usadas em 
hidráulica. 
• Habilitar os alunos para realizar levantamentos e projetos hidráulicos de 
sistemas sob pressão; 
• Habilitar o aluno para realizar levantamentos e projetos hidráulicos de 
sistemas abertos. 
Conteúdo programático 
Unidade I: Conceitos básicos e aplicações de hidrostática e hidrodinâmica 
 Propriedades dos fluidos: princípios fundamentais da hidrostática 
 Manometria 
 Hidrodinâmica 
 Vazão ou descarga 
 Classificação dos escoamentos 
 Linhas de corrente e tubos de corrente 
 Equação da continuidade 
 Equação de Euler 
 Equação de Bernoulli 
 Aplicação do teorema de Bernoulli 
Conteúdo programático 
Unidade II: Escoamento nos encanamentos e condutos 
 Hidráulica dos condutos forçados 
• Fundamentos da perda de Carga 
• Regime de escoamento 
• Condutos lisos e rugosos 
• Formula universal da perda de carga contínua 
• Fórmulas práticas para cálculo das perdas de carga contínuas 
• Perdas de carga localizadas em canalizações 
• Linhas de carga e posição dos encanamentos 
• Condutos equivalentes e sifões 
 Hidráulica dos Escoamentos Livres 
• Elementos geométricos e hidráulicos da seção transversal 
• Variação de pressão e velocidade na seção transversal 
• Energia específica 
• Fator cinético e numero de Froud 
• Regime de escoamento 
• Perda de carga e fórmulas práticas 
• Fator de resistência de Chezy 
• Seção de máxima eficiência 
Conteúdo programático 
Unidade III: Medição de vazão 
• Em bocais 
• Em tubos curtos sujeitos a descarga livre 
• Em condutos sob pressão 
• Em condutos livres 
 
Unidade IV: Elevação de água 
• hidráulica dos sistemas de recalque 
• Altura geométrica e manométricas 
• Dimensionamento econômico de tubulações de bombeamento 
• potência do conjunto motobomba 
 
Unidade V: Motores e Equipamentos Hidráulicos 
• Peças e equipamentos usados em sistemas de bombeamento 
• Tipos e classificação de bombas 
• Cavitação 
• Curvas características das tubulações e de bombas centrífugas 
• Associações de bombas 
 
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Hidráulica 
É a ciência que estuda a condução da água 
 
ETMOLOGIA 
 
Grego Hydo = Água 
 Aulos = Condução 
Conceitos Fundamentais Conceitos Fundamentais 
 Hidráulica é a área da engenharia que aplica os 
conceitos de Mecânica dos Fluidos na resolução de 
problemas ligados à: 
 
 CAPTAÇÃO; 
 ARMAZENAMENTO; 
 CONTROLE e 
 USO DA ÁGUA 
Hidráulica 
Agricultura 
Energia 
Indústria 
Saneamento 
Divisões da Hidráulica 
 
Hidráulica Teórica 
 
 
 
 
 
 
Hidráulica Aplicada 
Hidrocinemática 
Hidrostática 
Hidrodinâmica 
Velocidades e trajetórias das partículas 
Líquidos em repouso 
Líquidos em movimento e forças envolvidas 
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 
Evolução da hidráulica 
 Primeiros pensamentos efetivamente científicos 
relativos à Hidráulica Mesopotâmia 
 
250 a.C. ARQUIMEDES 
Princípios da Hidrostática e 
Equilíbrio dos Corpos Flutuantes 
Evolução da hidráulica 
 Esgotos na Babilônia em 3750 a.C. 
Evolução da hidráulica 
 ROMANOS Empreendimentos de Engenharia 
CONSTRUÇÃO DE 
DIVERSOS 
AQUEDUTOS: 
Em Roma: 11 aquedutos 
Vazão: 4000 L/s 
~ 345 L/hab. dia 
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Evolução da hidráulica 
 
 Renascimento (Séc. XVI) 
 Leonardo da Vinci 
 Conservação da Massa, influência atrito no escoamento, 
velocidade de propagação das ondas. 
 
 Séc. XVII  Contribuições de matemáticos e físicos  Surge 
a Hidrodinâmica 
 Newton, Euler, Pascal, Boyle, Leibnitz, Bernoulli 
 
Evolução da hidráulica 
 Século XVIII 
 
 
 Séc. XIX 
 
Grandes progressos da Hidráulica, com base na 
experimentação  França e Itália (Pitot, Chézy, Venturi) 
Hidráulicos Práticos  Introdução dos conceitos de 
velocidade e turbulência  Reynolds, Hazen e Poiseuille, 
Bresse, Weisbach e Darcy  PERDA DE CARGA 
Atualmente com o advento da INFORMÁTICA é possível 
modelar os escoamentos com os MÉTODOS NUMÉRICOS 
E COMPUTACIONAIS. 
Aplicações modernas 
• Definição atual: “...aplicação dos conceitos da Mecânica dos Fluidos 
na solução de problemas ligados à captação, armazenamento, 
controle, transporte e uso de água.” Baptista et al. (2003) 
 
• Inserida na Engenharia dos Recursos Hídricos 
 
• Aplicada, junto à outras disciplinas, em diversos tipos de 
empreendimentos: geração de energia, canais, portos, hidrovias, eclusas, 
bueiros, irrigação, etc. 
Aplicações modernas 
• Irrigação 
Aplicações modernas 
• Sistemas elevatórios 
Aplicações modernas 
• Canais 
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Aplicações modernas 
• Eclusas 
Aplicações modernas 
• Abastecimento de água 
Aplicações modernas 
• Hidrelétricas 
Análise Dimensional - Sistemas de Unidades 
 ANÁLISE DIMENSIONAL → notação da grandezas 
fundamentais 
Dimensões de um corpo 
Velocidade 
Força 
Trabalho ou potência 
 SISTEMAS DE UNIDADES 
• CGS (centímetro, grama, segundo) 
• SISTEMA TÉCNICO (metro, quilograma força; segundo) 
• SISTEMA INTERNACIONAL (massa, comprimento e tempo) 
Análise Dimensional - Sistemas de Unidades 
 Dimensão e unidades para algumas grandezas. 
Análise Dimensional - Sistemas de Unidades 
 O SI é composto por sete grandezas básicas 
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Análise Dimensional - Sistemas de Unidades Análise Dimensional - Sistemas de Unidades 
Análise Dimensional - Sistemas de Unidades Avaliação 
– Frequência e participação dos alunos nas discussões 
– Relatórios de aulas práticas e viagens técnicas 
– Provas escritas. 
 Bibliografia 
– AZEVEDO NETO, J.M.; ALVAREZ, G.A. Manual de Hidráulica. 7ª Ed. 
São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 1982. 
– EURICO, T.N. Curso de Hidráulica aplicada. Editora Globo. Rio de 
janeiro, 1982 
– PORTO, R.M. Hidráulica Básica. 2ª Ed. São Carlos: EESC-USP, 2000 
– SIVESTRE, P. Hidráulica Geral. Livro Técnicos e Científicos, Editora 
AS. Rio de Janeiro, 1982. 
– BAPTISTA, M.B., et al. Hidráulica aplicada. 2ª edição. ABRH, 2003