HIDRÁULICA

Uso de certo líquido (normalmente, óleo ou água) para transmitir movimento multiplicando forças. Em outras palavras: um fluido é utilizado como meio de transmitir energia.

Relembrando algumas definições:

Força Resultante – é qualquer influência capaz de produzir uma alteração no movimento de um corpo.

Força de Resistência – a força que pode parar ou retardar o movimento de um corpo.   Exemplos de resistência: o atrito e a inércia.

Atrito – a resistência por atrito ocorre quando dois objetos entram em contato e suas superfícies movem-se uma contra a outra.

Inércia – é a propriedade geral da matéria de resistir a qualquer variação em sua velocidade. Um corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em repouso; um corpo em movimento tende, por inércia, a continuar em movimento. 

Energia – é um parâmetro que pode causar a variação no movimento de um corpo. E a energia é constante no universo; em outras palavras: A energia não é criada nem destruída, é sempre transformada de um tipo em outro ou outros.

Trabalho – é relação existente entre a força e o deslocamento. Existe trabalho quando uma força aplicada num corpo provoca o deslocamento desse corpo, ou seja, quando a força não desloca o corpo, ela não realiza trabalho.

Potência – é a medida das transformações de energia. A potência de uma força representa a rapidez com que ela realiza um trabalho ou, ainda, a rapidez com que a energia é transformada em outras formas de energia.

Pressão – é uma grandeza que quantificada através da razão entre a força (F) e a área (A) da superfície em questão, onde a força é aplicada. 

Lei de Pascal – a pressão exercida em um ponto qualquer de um líquido estático é a mesma em todas as direções e exerce forças iguais em áreas iguais.

Pelo Princípio de Pascal temos que:

Vazão – Em hidráulica ou em mecânica dos fluidos; define-se vazão como a relação entre o volume e o tempo (vazão volumétrica).

A vazão pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de determinada seção transversal de um conduto livre (canal, rio ou tubulação aberta) ou de um conduto forçado (tubulação com pressão positiva ou negativa).

Isto significa que a vazão representa a rapidez com a qual um volume escoa.

As unidades de medida adotadas são geralmente o m³/s, l/s, m³/h, l/h.

Cálculo dos diâmetros de recalque e de sucção.

Fórmula empírica da ABNT (NBR-5626).  Recomendada para funcionamento intermitente ou não contínuo:

Onde:

D_r = diâmetro de recalque – em metros (m); T = período - número horas de funcionamento da bomba por dia e Q = vazão - em metros cúbicos por segundo (m³/s).

O D_s = diâmetro de sucção é o diâmetro comercial imediatamente superior ao diâmetro de recalque calculado pela fórmula anterior – em metros (m).

Vazão (em massa e em peso)

De modo análogo à definição da vazão volumétrica é possível se definir as vazões em massa e em peso de um fluido, essas vazões possuem importância fundamental quando se deseja realizar medições em função da massa e do peso de uma substância.

Vazão em Massa

Vazão em Massa: A vazão em massa é caracterizada pela massa do fluido que escoa em um determinado intervalo de tempo, dessa forma tem-se que:

Onde m representa a massa do fluido e t é o intervalo de tempo.

Como definido anteriormente, sabe-se que ρ = m/V, portanto, a massa pode ser escrita do seguinte modo:

Onde m = massa do fluido; ρ = massa específica do fluido; V = volume do fluido e t = intervalo de tempo.

Assim, pode-se escrever que:

Portanto, para se obter a vazão em massa basta multiplicar a vazão em volume pela massa específica do fluido em estudo, o que também pode ser expresso em função da velocidade do escoamento e da área da seção.

As unidades usuais para a vazão em massa são o kg/s ou então o kg/h.

Vazão (em Peso)

Vazão em Peso: A vazão em peso se caracteriza pelo peso do fluido que escoa em um determinado intervalo de tempo, assim, tem-se que:

Sabe-se que o peso é dado pela relação W = m_*g, como a massa é m = ρ_*V, pode-se escrever que:

Assim, pode-se escrever que:

Portanto, para se obter a vazão em peso basta multiplicar a vazão em volume pelo peso específico do fluido em estudo, o que também pode ser expresso em função da velocidade do escoamento e da área da seção:

Onde v = velocidade de escoamento e A = área da seção da tubulação.

As unidades usuais para a vazão em massa são o N/s ou então o N/h.