SENAI Água Fria FENÔMENOS HIDRÁULICOS Pressão, Vazão, Velocidade, Perda de carga, Golpe de aríete e Vasos comunicantes Para trabalharmos com tubulação,

Apresentação em tema: "SENAI Água Fria FENÔMENOS HIDRÁULICOS Pressão, Vazão, Velocidade, Perda de carga, Golpe de aríete e Vasos comunicantes Para trabalharmos com tubulação,"— Transcrição da apresentação:

1 SENAI Água Fria FENÔMENOS HIDRÁULICOS Pressão, Vazão, Velocidade, Perda de carga, Golpe de aríete e Vasos comunicantes Para trabalharmos com tubulação, precisamos primeiro conhecer alguns importantes “fenômenos” que ocorrem com a água, que são: Pressão, Vazão, Velocidade, Perda de carga, Golpe de aríete e Vasos comunicantes

2 SENAI Água Fria PRESSÃO Pressão é uma força aplicada sobre uma área. Tomemos um bloco medindo 10 cm x 10 cm x 50 cm que pesa 50 kgf. Qual a pressão que ele exerce sobre o solo? Isto depende da área de apoio do bloco sobre o solo. Veja as duas possibilidades abaixo.

3 SENAI Água Fria PRESSÃO Veja os exemplos abaixo. Vamos calcular a pressão exercida pela água sobre o fundo dos reservatórios. Lembre-se que o peso específico da água é de 1.000 kgf/m³(1Kgf/l).

4 SENAI Água Fria PRESSÃO Comparando-se a altura dos reservatórios com a pressão, pode-se observar que a pressão não depende da área, mas somente da altura do reservatório, ou seja, a pressão é proporcional aos METROS DE COLUNA DE ÁGUA (mca). Nos exemplos anteriores temos: PRESSÃO= 1000 Kgf/m² OU 1 mca PRESSÃO= 1000 Kgf/m² OU 1 mca PRESSÃO= 2000 Kgf/m² OU 2 mca PRESSÃO= 4000 Kgf/m² OU 4 mca PRESSÃO= 4000 Kgf/m² OU 4 mca

5 SENAI Água Fria PRESSÃO Observe nas figuras abaixo o fenômeno da pressão. ___mca ?

6 SENAI Água Fria PRESSÃO Qual dos dois reservatórios tem a maior pressão?

7 SENAI Água Fria PRESSÃO As unidades de pressão mais utilizadas são : Kgf/cm 2 ------------- Quilograma força por centimetro quadrado m.c.a (mH 2 O)---------Metro de coluna de água Lbf/pol 2 (psi) --------Libra força por polegada quadrada Pa --------------------Pascal Mpa -----------------Mega pascal = N/mm 2 N/mm 2 ------------ Newton por milimetro quadrado

8 SENAI Água Fria PRESSÃO Equivalências Aproximadas 1Kgf/cm² - 1 atm 1Kgf/cm² - 10 m.c.a 1Kgf/cm² - 14,2 Lbf/pol² (psi) 1Kgf/cm² - 98.100 Pa = 0,1 Mpa (Megapascal) 1000 Kgf/m² - 1 m.c.a

9 SENAI Água Fria PRESSÃO Pressão estática, é a pressão medida quando a água está parada, sem movimentar nas tubulações. Pressão dinâmica, é a pressão medida quando a água está em movimento nas tubulações. Pressão nominal, é a pressão responsável pela escolha do material e a determinação da espessura do material. Pressão de trabalho permitida, é a maior pressão permitida, ela depende do tipo de material, da temperatura e outros esforços. Pressão de ensaio, é a pressão sob a qual o fabricante aplica os ensaios, sempre é maior do que a pressão nominal e a permitida. A Rede de Distribuição de Água Fria deve ter em qualquer dos seus pontos: Pressão estática máxima: 400 kPa (40 mca) Pressão dinâmica mínima: 5 kPa (0,5 mca)

10 SENAI Água Fria VAZÃO Denomina-se vazão (Q), o volume (V) de líquido que escoa por unidade de tempo (t). A expressão matemática que relaciona estas grandezas é: Q=V/t

11 SENAI Água Fria VAZÃO As unidades de vazão mais utilizadas são: m3/s - Metro cúbico por segundo l/s - Litro por segundo Equivalência: 1 m³ = 1000 l 1 dm³ = 1 l

12 SENAI Água Fria VAZÃO Uma mangueira é conectada em ao tanque da figura abaixo. O tempo gasto para encher totalmente o tanque é de 500 minutos. Calcule a vazão máxima da mangueira em litros/seg. 5 m 1 m 2 m (Resposta: Q=0,33 litros/s)

13 SENAI Água Fria VELOCIDADE O termo velocidade normalmente refere-se à velocidade média de escoamento através de uma seção. Ela pode ser determinada dividindo-se a vazão pela área da seção considerada.

14 SENAI Água Fria VELOCIDADE

15 SENAI Água Fria PERDA DE CARGA É uma perda de pressão, causada pelo atrito entre o fluxo do líquido e as paredes da tubulação, ou pela mudança de direção ou estrangulamento causado pelas conexões ou registros.

16 SENAI Água Fria GOLPE DE ARÍETE Existe um fenômeno na hidráulica conhecido por “golpe de aríete”. O nome “golpe de aríete” provêm de uma antiga arma de guerra, formada por um tronco, com uma peça de bronze semelhante a uma cabeça de carneiro numa das extremidades, que era usada para golpear portas e muralhas, arrombando-as. Nas instalações hidráulicas ocorre um fenômeno semelhante quando a água, ao descer com velocidade elevada pela tubulação, é bruscamente interrompida, ficando os equipamentos das instalações sujeitas a golpes de grande intensidade (elevação de pressão).

17 SENAI Água Fria VASOS COMUNICANTES Vasos comunicantes é um termo utilizado para designar a ligação de dois recipientes através de um duto aberto. Um recipiente formado por diversos ramos que se comunicam entre si constitui um sistema de vasos comunicantes. Um exemplo de vasos comunicantes é o tubo em U.