HIDRAULICA

1

1. Golpe de aríete
Definição
É a elevação de pressão produzida quando o movimento de um líquido é modificado bruscamente. Exemplos:
- Fechamento rápido de um registro;
- Interrupção de energia em estação de bombeamento;
Celeridade
É a velocidade de propagação da onda de choque (sobrepressão).

c – celeridade, m/s
D – diâmetro do tubo, m e – espessura da parede do tubo, m
K – coeficiente que depende do material do tubo.

Material

K

Aço
Ferro fundido
Concreto
Cimento amianto
PVC

0,5
1,0
5,0
4,4
18,0

Período de duração da onda:

T – período de duração, s
L – comprimento da tubulação, m
Classificação de manobras de fechamento:
a. Manobra lenta: t > T
b. Manobra rápida: t ≤ T

t – tempo de fechamento

2

Cálculo da sobrepressão (hA)
Fórmula de Joukowsky
a) Manobra lenta:

V – velocidade de escoamento, m/s
b) Manobra rápida:

- Quanto mais lenta a manobra, menor a sobrepressão.

Exemplo: Golpe de aríete
Determine o tipo de manobra e a sobrepressão na seguinte situação.
Dados:
Tubo de aço (K = 0,5)
L = 500 m
D = 800 mm e = 12 mm
Desnível (pressão estática): 250 m
Tempo de manobra: t = 8 s
Velocidade de escoamento: V = 3 m/s
Solução:
a) Tipo de manobra:
Celeridade da onda de choque:

c = 1080 m/s
Período de duração da onda:

3

T = 0,93 s
Classificação da manobra: t = 8 s T = 0,93 s
Manobra lenta (t > T)
b) Sobrepressão:
Manobra lenta:
= 38,5 mca
Pressão total = 250 + 38,5 = 288,5 mca

4

2. Exercício
Dados:
Tubo de PVC (K = 18,0)
Classe de pressão: PN80 (Pressão de operação = 80 mca)
Pressão de ruptura: 420 mca
L = 600 m
D = 300 mm e = 8,5 mm
Desnível (pressão estática): 50 m
Tempo de manobra: t = 2 s
Velocidade de escoamento: V = 2 m/s
Determine:
a) O tipo de manobra (lenta ou rápida);
b) A sobrepressão causada pelo golpe de aríete;
c) O risco de ruptura instantânea da tubulação;
d) Sua recomendação sobre a necessidade de troca da tubulação próximo à bomba.