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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS SETOR DE ENGENHARIA RURAL Prof. Adão Wagner Pêgo Evangelista
1 - NOÇÕES DE HIDRÁULICA - Cont
1. 3 HIDRODINÂMICA
1. 3 .1 Princípios Gerais. · A Hidrodinâmica tem por objetivo geral o estudo do movimento dos fluidos. · O movimento dos fluidos pode ser classificado como: 1.3.1 Conceito de Vazão Em uma determinada seção, a vazão ou descarga representa a quantidade de líquido que atravessa esta seção por unidade de tempo. m hidráulica, a vazão é expressa em termos do volume de água que atravessa uma determinada seção por unidade de tempo: litros por minuto, metros cúbicos por segundo, metros cúbicos por hora etc. Unidades ls ^1 ; m^3 s ^1 ; m^3 h ^1 Tempo Volume VAZÃO
1.3.2 EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
A seguinte relação pode ser estabelecida entre a vazão, a área de escoamento e a velocidade média de escoamento da água na seção considerada. É importante ressaltar que a velocidade média se refere a área da seção de escoamento, que pode ou não ser igual à área da seção tubo. Nos textos de hidráulica é costume representar valores de vazão pelas letra Q ou q. Em um sistema com vazão constante , o princípio da conservação de massa resulta na seguinte igualdade:
Q = A 1 .V 1 = A 2 .V 2 =A 3 .V 3
1 - Na Figura abaixo são indicadas a velocidade média e a área no interior de três
tubulações diferentes. Identifique a tubulação que transporta a maior vazão.
1.3.3 Linhas de Corrente As Linhas de corrente são linhas que são desenhadas no fluxo de forma a auxiliar a visualizar a movimentação das partículas de fluído. As linhas de corrente são desenhadas de forma a serem tangentes a direção do vetor velocidade. No fluxo permanente a forma das linhas de corrente não se alteram ao longo do tempo. Em um dado instante, as linhas de corrente não podem cortar-se, pois, em caso positivo, a partícula que se encontra no ponto de intersecção das linhas de corrente teria velocidades diferentes ao mesmo instante, o que não é possível.
1.3.4 A Equação de Bernoulli Hipóteses para dedução da equação: movimento permanente escoamento sem viscosidade líquido incompressível g p v z g p v z 2 2 2 2 2 2 1 1 1 Dessa forma, ao longo de qualquer linha de corrente, é constante a soma das alturas geométrica (z), piezométrica (p/) e cinética (v^2 /2g).
Exercícios 1 - De uma pequena barragem, parte uma canalização de 250 mm de diâmetro, com poucos metros de extensão, havendo depois uma redução para 125 mm, do qual a água passa para a atmosfera sob a forma de jato. A vazão foi medida, encontrando-se 105 l/s. Calcular a pressão na seção inicial da tubulação de 250 mm e a altura de água H na barragem 2 - A Figura representa um sifão. Se desprezarmos o atrito da água na mangueira, qual será a velocidade do jato livre no ponto C? Qual a pressão no ponto B? Dados: = 1000 Kg/m^3 g = 9,81 m/s 2
