Fenomenos
Equação de Bernoulli
A equação de Bernoulli é uma simplificação da Equação da Energia, baseada em algumas hipóteses simplificadoras, que são aplicadas para aplicações específicas. Para efeitos didáticos, a equação de Bernoulli é um modo mais simples para o estudo da equação da energia. As hipóteses simplificadoras são:
a) Regime permanente; b) Sem máquina no trecho em estudo (entende-se por máquina hidráulica, qualquer dispositivo mecânico que forneça ou retire energia do fluido, na forma de trabalho); c) Sem perdas por atrito no escoamento do fluido ou fluido ideal; d) Propriedades uniformes nas seções; e) Fluido incompressível; f) Sem trocas de calor.
Seja o tubo abaixo, considerando-se o trecho entre (1) e (2):
Em um intervalo de tempo dt, uma massa de fluido dm1 atravessa a seção (1), com energia dE1:
Na seção (2), uma massa de fluido dm2 atravessa a seção (2), com energia dE2:
Pelas hipótes b), c) e f), não se fornece, nem se retira energia do fluido e para que o regime seja permanente, é necessário que no trecho de (1) a (2), não haja variação de energia, o que resulta em: dE1 = dE2 ou massa de fluido dm1 atravessa a seção (1), com energia dE1:
Vdm z.g.dmdP
Como: ∀=ρd dm e portanto: ρ=∀dmd tem-se:
Vdm z.g.dmdm
Como o fluido é incompressível → ρ1 = ρ2 e como o regime é permanente → dm1 = dm2 = dm dividindo-se a equação por dm, tem-se:
V z.g
V z.g
dividindo-se a equação por g e lembrando que γ = ρ.g tem-se:
Vz P
V z → Equação de Bernoulli
Significado dos termos da equação:
Energia potencial por unidade de peso ou energia potencial de uma partícula de peso unitário
GEmg mgzzP== →
Energia cinética por unidade de peso ou
energia cinética de uma partícula de peso unitário
Energia de pressão por unidade de peso ou
energia de pressão de uma partícula de peso unitário
Define-se carga hidráulica (H) como sendo a energia total por unidade de peso de fluido em uma