Introdução aos estudos de instalaçoes hidráulicas

Páginas: 6 (1277 palavras) Publicado: 8 de agosto de 2012
Introdução aos estudos de instalações hidráulicas.
Inicia-se considerando a instalação hidráulica denominada de instalação de
recalque representada pela foto a seguir.

Foto 11

Define-se instalação de recalque toda a instalação hidráulica que transporta o
fluido de uma cota inferior para uma cota superior e onde o escoamento é
viabilizado pela presença de uma bomba hidráulica, que é umdispositivo
projetado para fornecer energia ao fluido.

1

A instalação de recalque em questão representa uma bancada de laboratório de mecânica dos fluidos

Uma instalação de recalque é dividida em:

tubulação de sucção = tubulação antes da bomba
tubulação de recalque = tubulação após a bomba

A partir deste ponto, pelo fato do projeto ser considerado a essência da
engenhariaestabelece-se um estudo que possibilitará a compreensão do
desenvolvimento de um projeto de uma instalação hidráulica básica, ou seja,
aquela que apresenta uma entrada e uma saída.

Neste tipo de projeto, geralmente deseja-se:

dimensionar as tubulações;
especificar a bomba com seu ponto de trabalho;
especificar a reserva contra a cavitação;
especificar o consumo de potência.

Para se pensarem iniciar o projeto, deve-se ter os conceitos de vazão, já que
esta representa uns dos dados iniciais de projeto.

A argumentação anterior, leva a iniciar os estudos propostos pelos conceitos
de vazão em volume (ou simplesmente vazão), vazão em massa e vazão em peso.

volume
Q

Vazão
22/4/2005 - v2

massa
Qm

peso
QG

Q=

volume por unidade
de tempo

massa por unidade
detempo

peso por unidade
de tempo

peso
Volume V
massa m
G
= → Qm =
=
→ QG =
=
tempo
t
tempo t
tempo t

Portanto:
QG = g × Qm = ρ × g × Q = γ × Q ∴ Qm = ρ × Q

Algumas unidades para Q; Qm e QG:
Para que possamos evocar as suas principais
inicialmente as suas equações dimensionais.

unidades,

introduzimos

Conhecendo-se as equações dimensionais, podemos estabelecer assuas
principais unidades, por exemplo:

Importante: para efeito de dimensionamento das tubulações é fundamental que
se recorra a outra expressão para especificação da vazão: Q = v × A , onde:

v = velocidade média do escoamento;
A = área da seção formada pelo fluido que em se tratando de
condutos forçados é igual a área da seção transversal do conduto.
É fundamental também que se saibaefetuar a medição de vazão:

forma direta

V/t
pelo conceito

m/t
G/t

Medição de
vazão
22/4/2005 - v2

tubo de pitot

forma indireta

tubo venturi
placa de orificío
molinete
....

4

Os aparelhos anteriores serão estudados em escoamentos incompressíveis em
regime permanente, ou seja, aqueles que apresentam variações de massa e peso
específico desprezíveis ao longo doescoamento e onde ao se fixar uma das
suas seções de escoamento se tem as propriedades fluidas invariáveis com o
tempo.

Para os estudos anteriores, tanto do projeto da instalação hidráulica básica,
como dos aparelhos medidoresde vazão deve-se evocar as equações:
equação da continuidade – que é a equação que garante que não ocorra
nem acúmulo, nem falta de massa entre duas seções do escoamento.m1 = m2 = m = cte

m1 m2 m
=
=
= cte'
t
t
t
Qm1 = Qm2 = Qm = cte'
ρ1 × Q1 = ρ 2 × Q2 = ρ × Q = cte'
ρ1 × v1 × A1 = ρ 2 × v 2 × A2 = ρ × v × A = cte'

Como pela condição de escoamento em incompressível se tem que a
massa

específica

permanece

constante

( ρ1 = ρ 2 = ρ = cte )

reescreve-se a equação da continuidade para esta nova situação:
Q1 = Q2 = Q = cte'

v1 ×A1 = A2 = A = cte
5

É importante notar que em todas as expressões anteriores
trabalha-se com a velocidade média do escoamento e que em uma
seção do escoamento tem-se a velocidade variando do eixo da
tubulação ( vmáx ) até junto as suas paredes onde a velocidade é nula,
isto implica que a velocidade média deve ser calculada pela
expressão:
1
v = vmédia = × ∫ (função da velocidade) × dA...
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