Hidraulica

HIDRÁULICA
DE
CONDUTOS FORÇADOS

HIDRÁULICA DE CONDUTOS FORÇADOS
Definição:
Escoamento em condutos fechados, com pressão interna diferente da atmosférica, ocupando toda a seção seção.. O escoamento ocorre por diferença de pressão entre dois pontos do conduto.

HIDRÁULICA DE CONDUTOS FORÇADOS
Definição:
Conforme a figura o escoamento pode ir do reservatório A para B se Pressão A>Pressão B ou inverter o sentido se Pressão B>Pressão A

HIDRÁULICA DE CONDUTOS FORÇADOS
Definição:
Carga: Energia por unidade de peso

Energia de pressão:

m.g.z
Eg = m.g.z
Hg =
=z
m.g
p.Volume p
Ep = p.Volume Hp =
=
m.g γ Energia de movimento:

m.v2
Ec =
2

Energia de posição:

m.v2
Hc =
2.m.g

v2
=
2.g

HIDRÁULICA DE CONDUTOS FORÇADOS
Definição:
Carga Total:

Htotal= Hg + Hp + Hc p v2
Htotal= z + + γ 2.g

PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA p v2
H=z+ + γ 2.g

H1 = H 2 + ΔH 1- 2

p1 v 21 p2 v22
= z2 +
+
+ ΔH1- 2 z1 + + γ 2.g γ 2.g

RESERVATÓRIO COM SAÍDA LIVRE
Sem perda de carga:
Reservatório pressurizado
L = 63 m
D = 0,050 m
Z1 = 33 m P1 = 125 Kpa
Z2 = 25 m p v2
H=z+ + γ 2.g

H1 = H 2 ;

ΔH 1- 2 = 0

p1 v 21 p2 v22 z1 + +
= z2 +
+
γ 2.g γ 2.g

Observações:

p1 125 .000 v 21 z1 = 33 m ;
=
= 12,5 m;
=0
γ
10.000
2.g

No reservatório o termo cinético é zero mas não na saída do tubo

p2 v22 Q2
= 0;
=
z 2 = 25 m; γ 2.g 2.g.(p .0,05 2 / 4) 2
Q2
33 + 12,5 = 25 +
2.g.(p .0,05 2 / 4)
Q = (p .0,05 2 / 4). 2.g.(45,5 - 25) = 0,039 m 3 /s

Na saída do tubo a pressão relativa é atmosférica, e portanto nula.

RESERVATÓRIO COM SAÍDA LIVRE
Mesmo problema com perda de carga:

DH 1- 2

f .L v 2
8. f .L.Q 2
=
×
=
D 2.g p 2 .D 5 .g

Adotar : f = 0,016

H1 = H 2 + ΔH1- 2 Þ
Q2
8.0,016.63 .Q 2
45,5 = 25 +
+
2.g.(p .0,05 2 / 4) 2 π 2 .0,05 5.g
20,5 = 13234.Q 2 + 266792.Q 2
Q = 0,0086 m 3 /s

DETERMINAÇÃO DO FATOR DE RESISTÊNCIA f
-2

é æ 5,62 öù f = ê- 2.logç 0,9 ÷ú ; è Re øû ë 4.Q
Re =
;
p .D.n

é æ 2,51 öù f = ê- 2.logç
÷ú
è M øû ë M=

-2

2.g .D 3 DH
L.n 2

Observação:
As equações para a determinação