Ação Hidrodinamica

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP
LABORATÓRIO DE HIDRÁULICA – CH2
CENTRO TECNOLÓGICO DE HIDRÁULICA - CTH

AÇÃO HIDRODINÂMICA
1 Introdução
Quando um jato de fluido incide sobre uma superfície sólida ele exerce uma força sobre a superfície, força essa que é a resultante das tensões normais e das tensões tangenciais, que se desenvolvem na interface sólido-fluido.
A força que um jato cilíndrico circular de fluido exerce sobre uma placa circular plana, inclinada de um ângulo em relação ao eixo do jato, pode ser obtida a partir dos princípios de Conservação de Massa e de Conservação da Quantidade de Movimento.

A força que é transmitida para o eixo do jato que sustenta a placa e que tem a direção do jato, correspondente à projeção da resultante F’ na direção do eixo, isto é:

F'

Q V sen 2

Onde:

F'
Q
V

Reação da placa no jato (N)
Massa específica do fluido (Kg/m³)
Vazão (m³/s)
Velocidade do jato (m/s)
Ângulo de inclinação da placa

2 Verificação Experimental
2.1 Objetivo
Determinação da força resultante da ação de um jato de água de seção circular sobre uma placa plana e a comparação do valor determinado com o calculado.

2.2 Procedimento Experimental
A montagem experimental consta de uma estrutura metálica em quatro eixos.
Nesta estrutura é fixada a placa. Há um fiel para indicar a posição de equilíbrio da estrutura sob a ação de forças opostas equilibradas. A ação do jato sobre a placa é compensada por contrapesos colocados sobre um braço solidário a uma parte da estrutura articulada.
O jato provém de um bocal cilíndrico com diâmetro interno de 2,0 cm.
Há um medidor deprimogêneo para a medição da vazão do jato. A lei do medidor encontra-se indicada no quadro do manômetro diferencial de mercúrio.
a)
b)
c)
d)
e)
f)

Colocar uma das placas na estrutura articulada (Placas de 45°, 60° e 90°);
Verificar o ajuste do fiel;
Colocar o prato/suporte (60 gf) dos contrapesos no braço horizontal;
Colocar um