Hidraulica jatos livres

HIDRÁULICA

JATOS LIVRES

Experimento realizado em 19 de Outubro de 2011

1- INTRODUÇÃO

Ao tratarmos de problemas que envolvem o escoamento de fluidos é de fundamental importância atentarmo-nos para as situações nas quais o fluido em questão passa de um reservatório ou tubo para um meio externo. Essa passagem se dá, na maioria dos casos, por aberturas que podem ser orifícios ou bocais. O estudo da mudança da trajetória das linhas de corrente e da velocidade do jato permite-nos compreender as propriedades relacionadas ao deslocamento dos fluidos.

2- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Para melhor entendimento dos parâmetros adotados nos cálculos e dos fenômenos observados, faz-se, nos subitens seguintes, uma breve explicação dos conceitos utilizados.

1. LINHAS DE CORRENTE

Denominam-se linhas de corrente o lugar geométrico dos pontos tangentes ao vetor velocidade da partícula do fluido em um instante t determinado. As linhas de corrente são expressas pelas equações diferenciais:

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A Figura 1 ilustra as linhas de corrente ao longo da trajetória de um determinado fluido ao redor de um cilindro:

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Figura 1- Desenho esquemático das linhas de corrente

2.2- ORIFÍCIOS

Dá se o nome de orifício a uma abertura, de forma geométrica definida e perímetro fechado, executada na parede lateral ou no fundo de um reservatório que contenha um fluido e que possibilita o escoamento desse fluido. O orifício mais comum é o de forma circular, como indicado na Figura 2.

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Figura 2 – Orifício

3- BOCAIS

Dá-se o nome de bocais às peças tubulares adaptadas aos orifícios, tubulações ou aspersores para dirigir seu jato. Há bocais externos e internos, como mostrados nas Figuras 3 e 4.

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Figura 3 - Bocal externo

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Figura 4 - Bocal interno

4- INVERSÃO DO JATO

É um fenômeno curioso que ocorre com a forma dos jatos. A forma dos mesmos passa por estágios que se