hidrodinamica

Hidrodinâmica

Aula 4

• Hidrodinâmica
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A Hidrodinâmica é a ciência que estuda a água em movimento. Neste capítulo iremos abordar aspectos importantes da Hidrodinâmica para a
Hidráulica, tais como, vazão, regime de escoamento, equação de continuidade e o teorema de Bernoulli.

• Vazão

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Em que:
Q: vazão;
A: área da seção do tubo;
V: velocidade da água no tubo.

• Obs: Equação muito utilizada para o dimensionamento de tubos com base na velocidade da água.

• Regime de escoamento:
• Regime Laminar: a trajetória da partícula é bem definida;
• Regime Turbulento: as partículas se deslocam desordenadamente;
• Regime de Transição: instável.
• Experimento de Reynolds:

• Caracterização: Nº de Reynolds (NR).

• Em que:
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NR: Nº de Reynolds (adimensional)
V: velocidade (m/s);
D: diâmetro (m); ν: viscosidade cinemática (m2/s)

• Regime Laminar: NR ≤ 2.000;
• Regime Turbulento: NR ≥ 4.000;
• Transição: 2.000 < NR < 4.000.

• Exemplo: Determine o regime de escoamento sabendo que um tudo tem um diâmetro de 75 mm e transporta água (ν = 10-6m2/s) com uma vazão de 20 m3/h.

• Exercício: Calcular a vazão que circula a velocidade de 2 m/s por um tubo de 50 mm de diâmetro. Responder em m3/s, m3/h, m3/dia, L/s e L/h.
• Resposta: Q = 0,00392 m3/s = 14,11 m3/h = 338,7 m3/dia = 3,92 L/s =
14.112 L/h.

• EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE

• TEOREMA DE BERNOULLI PARA UM FLUÍDO PERFEITO
• “No escoamento permanente de um fluído perfeito a energia total permanece constante”
• Energia Total = Energ. de Pressão (Ep) + Energ. de Velocidade (Ev) + Energ. de Posição (Epos).

• Energia de Pressão: P/γ;

• P – pressão (Pa) ;
• γ - Peso específico (N/m3).

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V: velocidade (m/s)
G: aceleração da gravidade (m/s2)
Energia de Posição: Z
Z: altura em relação ao referencial (m)

• Exemplo: Sabendo que: P1 = 1,5 kgf/cm2, V1 = 0,6 m/s, D1 = 250 mm, D2 =
200 mm, fluído perfeito e diferença de altura entre