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PROVA - HIDRAULICA EXPERIMENTAL

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Universidade Federal de Campina Grande -UFCG 
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN 
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil- UAEC 
Disciplina: Hidráulica Experimental 
Período: 2020.1e Turma: 01 Data: 25/03/2021 
 
Primeira Avaliação 
 
1 - Explique como se calcula a vazão pelo método direto; dê um exemplo; 
 
A vazão é conceituada como a relação do volume de determinado fluido que passa 
por uma determinada seção de um conduto por unidade de tempo, ou seja, podemos 
calcular a vazão pelo método direto através da relação entre o volume do fluido deslocado 
em um certo espaço de tempo. 
Assim, um exemplo de aplicação do método direto para o cálculo da vazão é o 
experimento de medição de vazão. O experimento consiste na predefinição de um 
intervalo de tempo (10s), após o tempo fixado é realizado a coleta do fluido (água) que 
passa pelo conduto com um auxílio de um recipiente de dimensões conhecidas. Logo, 
utilizando a equação: 
Vazão =
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆
𝑻𝒆𝒎𝒑𝒐
 
Podemos determinar a vazão no conduto. 
 
2 - Defina perda de carga, 
 
Sabemos que o líquido, ao escoar em um conduto, é submetido a forças resistentes 
exercidas pelas paredes da tubulação e por uma região do próprio líquido, denominada 
camada limite. Assim, há o surgimento de forças cisalhantes que reduzem a capacidade 
de fluidez do líquido. O líquido ao escoar dissipa parte de sua energia, principalmente, 
em forma de calor. Essa energia não é mais recuperada como energia cinética e potencial, 
surgindo a perda de carga. Portanto, podemos conceituar a perda de carga como a perda 
de energia que o fluido sofre durante o escoamento, devido ao atrito, a viscosidade, 
rugosidade do tubo, pelas conexões utilizadas nas tubulações. 
3 - No Painel de perdas de carga é possível calcular a perda de carga 
experimentalmente? Como? 
 
Podemos calcular a perda de carga aplicando a equação de Bernoulli nos trechos 
do painel de perdas de carga, pois como a tubulação do painel possui apenas um diâmetro 
temos que a vazão e a velocidade não variam assim podemos calcular a perda de carga 
apenas realizando a subtração entre as cotas. Logo: 
 
𝒛𝟏 +
𝒗𝟏
𝟐
𝟐𝒈
+
𝑷𝟏
𝜸
= 𝒛𝟐 +
𝒗𝟐
𝟐
𝟐𝒈
+
𝑷𝟐
𝜸
+ 𝚫𝑯𝟏−𝟐 
𝚫𝑯𝟏−𝟐 = 𝒛𝟏 − 𝒛𝟐 
 
Note que, é necessário verificar a existência de acessórios na tubulação como 
joelhos e cotovelos, caso a tubulação tenha esses acessórios precisamos calcular a perda 
de carga singular no painel de cargas e a perda de carga linear. 
 
4 - Por que o Medidor Venturi é denominado de medidor 
Deprimogênio? Justifique sua resposta; 
 
Como o tubo de Venturi baseia-se na criação de uma diferença de pressão no 
escoamento do fluido que possa ser relacionada a vazão e sabemos que os medidores 
deprimogênios são dispositivos de medição de vazão instalados em tubulações. Logo, 
podemos classificar o Medidor de Venturi como um medidor Deprimogênio. 
 
5 -Pode-se afirmar que o Rotâmetro e o Orifício Diafragma tem o mesmo 
princípio de funcionamento? Justifique sua resposta; 
 
Sabemos que o rotâmetro é um medidor de área variável constituído por um tubo 
transparente cuja seção aumenta gradualmente e de um flutuador que é deslocado para 
cima pelo escoamento ascendente do liquido. O tubo do rotâmetro é graduado de modo 
que se é permitida a leitura da vazão com o auxílio da curva de calibração do rotâmetro. 
Essa curva relaciona o nível do rotâmetro com a vazão em massa. Já o orifício diafragma 
utiliza o movimento do diafragma para fazer o movimento do mecânico que é 
proporcional a pressão aplicada. 
Logo, apesar de ambos serem usados para determinar a vazão eles não possuem o 
mesmo princípio, pois, o orifício diafragma utiliza o princípio da conservação de energia 
para medir a vazão e o rotâmetro utiliza o princípio da flutuação. 
 
6 - Por que se deve medir a pressão nos condutos forçados? 
 Como os condutos forçados são canalizações em que o escoamento ocorre a uma 
pressão diferente da pressão atmosférica, pois, como o líquido no conduto fica isolado do 
ambiente externo consequentemente ele fica submetido à uma pressão diferente da 
atmosférica, encontrando situações desde pressão interna abaixo da pressão atmosférica 
até pressões muito superiores. Assim, é preciso analisar as características nos condutos 
forçados para verificar mudanças no escoamento. 
 
7 - O que significa o termo Vazão real? Dê exemplo! 
 
Vazão real é obtida através da aplicação do método direto, ou seja, podemos 
calcular a vazão real através da relação entre o volume do fluido deslocado em um certo 
espaço de tempo. Exemplo as vazões determinadas experimentalmente. 
 
8 - Quais tipos de perda de carga são encontrados nas instalações 
prediais? Qual é a mais importante? Por que? 
 
Podemos encontrar em instalações prediais as perdas de carga distribuídas e as 
perdas de carga localizadas. Como para as instalações prediais as perdas de cargas 
distribuídas ou lineares são desprezíveis temos que as perdas de cargas localizadas são 
importantes, pois podem acarretar diversos problemas para o sistema de distribuição caso 
ocorra comprometimento das mesmas. 
 
9 - Como se mede a vazão nos Rotâmetros? 
 
Sabemos que o rotâmetro é um medidor de área variável constituído por um tubo 
transparente cuja seção aumenta gradualmente e de um flutuador que é deslocado para 
cima pelo escoamento ascendente do liquido. Para se medir uma vazão utilizando esse 
equipamento é necessário primeiramente medir a altura do deslocamento do flutuador 
quando esse é exposto ao fluxo. O resultado para a vazão equivalente é encontrado através 
do gráfico calibração referente ao equipamento utilizado que é entregue pela empresa que 
fez o equipamento. 
 
10 - No conduto de PVC (exp.2), com os dados coletados, é possível 
calcular a perda de carga experimentalmente? Explique; 
 
No experimento 2 foi coletado o volume deslocado pelo escoamento em 10 
segundos, pressões entre os pontos 1 e 7, diâmetro e comprimento do tubo. Como o 
conduto possui apenas um diâmetro temos que a vazão e a velocidade não variam assim 
podemos calcular a perda de carga apenas realizando a subtração entre as pressões nos 
pontos. Logo aplicando a equação de Bernoulli temos: 
 
𝒛𝟏 +
𝒗𝟏
𝟐
𝟐𝒈
+
𝑷𝟏
𝜸
= 𝒛𝟕 +
𝒗𝟕
𝟐
𝟐𝒈
+
𝑷𝟕
𝜸
+ 𝚫𝑯𝟏−𝟕 
𝚫𝑯𝟏−𝟕 =
𝑷𝟏
𝜸
−
𝑷𝟕
𝜸