Escoamento

IT 503 – Fundamentos de Hidráulica

Agosto/2011

7. ESCOAMENTO EM CONDUTOS FORÇADOS

7.1

Considerações Gerais

Tendo em vista a pressão de funcionamento, os condutos hidráulicos podem se classificar em:

a) Condutos forçados: nos quais a pressão interna é diferente da pressão atmosférica. Nesse tipo de conduto, as seções transversais são sempre fechadas e o fluido circulante as enche completamente. O movimento pode se efetuar em qualquer sentido do conduto; e

b) Condutos livres: nestes, o líquido escoante apresenta superfície livre, na qual atua a pressão atmosférica. A seção não necessariamente apresenta perímetro fechado e quando isto ocorre, para satisfazer a condição de superfície livre, a seção transversal funciona parcialmente cheia. O movimento se faz no sentido decrescente das cotas topográficas.

7.1.1 Equação de Bernoulli aplicada aos fluidos reais

Na dedução deste teorema, fundamentada na Equação de Euler, foram consideradas as seguintes hipóteses:

a) o fluido não tem viscosidade;
b) o movimento é permanente;
c) o escoamento se dá ao longo de um tubo de fluxo; e
d) o fluido é incompressível.

A experiência mostra que, em condições reais, o escoamento se afasta do escoamento ideal. A viscosidade dá origem a tensões de cisalhamento e, portanto, interfere no processo de escoamento. Em conseqüência, o fluxo só se

Prof. Daniel Fonseca de Carvalho e Prof. Leonardo Duarte Batista da Silva

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realiza com uma “perda” de energia, que nada mais é que a transformação de energia mecânica em calor e trabalho.
A equação de Bernoulli, quando aplicada a seções distintas da canalização, fornece a carga total em cada seção. Se o líquido é ideal, sem viscosidade, a carga ou energia total permanece constante em todas seções.
Porém, se o líquido é real, o seu deslocamento da seção 1 para a seção 2
(Figura 49) ocorrerá mediante uma dissipação de energia, necessária para