UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO TECNOLÓGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
Programa da Disciplina
Disciplina

Código:  ENS5101
Nome:    Hidraulica

Carga horária:  90 horas
Ementa:  Conceito de hidrostática e hidrodinâmica. Condutos sob pressão: fórmulas de perda de cargas racionais e práticas: perda de carga acidental; condutos equivalentes; condutos em série e em paralelo; distribuição em percursos; diâmetro econômico; problema dos três reservatórios. Movimento uniforme em canais; tipos de seções; seção de mínima resistência. Orifícios, bocais e vertedores. Escoamento sob carga variável. Movimento variado em canais.
Conteúdo Programático:
Conteúdo Programático:

1. Revisão dos princípios fundamentais de hidrostática: Regime permanente. Teorema de Bernoulli e sua extensão ao movimento das correntes líquidas - perda de carga.

2. Condutos sob pressão: Generalidades. Perda de carga. Linha pilzométrica. Fórmulas fundamentais da perda de carga. Distribuição das velocidades dos filetes líquidos. O número de Reynolds e seu significado como indicador do grau de turbulência do movimento. Perda de carga no regime laminar. Fundamento racional das fórmulas da perda de carga. Condutos lisos e rugosos. Fórmulas racionais da perda de carga. Diagrama de Stanton, segundo Moody. Fórmulas práticas para o cálculo da perda de carga. Tipos gerais das fórmulas. Fórmula de Darcy. Fórmula de Flamant. Fórmula de Hazen - Willians. Perdas de carga acidentais ou localizadas. Influência do tempo de serviço na rugosidade dos condutos.

3. Cálculo dos condutores sob pressão: Condutos simples. Problemas fundamentais. Velocidades empregadas nas canalizações. Relações entre as grandezas Q, J, D e V. Traçado da linha piezométrica. Pressão absoluta e efetiva. Diferentes posições do conduto em relação à linha piezométrica. Condutos em sifão. Sifões invertidos. Condutos equivalentes. Condutos mistos ou em série. Condutos em paralelo. Distribuição em percurso. Potência de uma instalação em recalque. Diâmetro econômico da canalização. Condutos alimentados por ambas as extremidades. Reservatórios de compensação. Problemas de Belanger ou dos três reservatórios.

4. Movimento uniforme em canais: Generalidades. Condições do movimento uniforme. Fórmula de Chezy. Fórmula de Bazin. Fórmula de Ganguillet e kütter. Fórmula de Manning. Velocidades e declividades admissíveis. Distribuição das velocidades na seção transversal. Problemas gerais do cálculo de canais. Seções trapezoidais e retangulares. Seções da mínima resistência ou de vazão máxima. Trapézio de vazão máxima. Canais de vazão máxima. Canais de perímetro fechado. Canais de seção circular. Cálculo das seções fechadas. Diagramas.

5. Orifícios: Generalidades. Características do escoamento nos orifícios em parede fina. Coeficientes de velocidade, contração e vazão. Orifícios de grande altura em relação à carga. Orifícios afogados ou submersos. Contração incompleta. Escoamento sob pressões diferentes. Influência da velocidade de aproximação. Perda de carga em orifícios. Diagramas. Descarga de comportas e adufas.

6. Bocais ou tubos adicionais: Generalidades. Bocal ajustado. Bocal cilíndrico externo. Bocal cilíndrico reentrante. Bocal cônico convergente. Bocal cônico divergente. Bueiros. Descarregadores em sifão.

7. Vertedores: Generalidades. Vertedores retangulares. Contração da lâmina vertente. Principais fórmulas. Emprego dos vertedores na determinação das vazões. Diversas formas da lâmina vertente. Vertedores afogados ou incompletos. Vertedores inclinados. Vertedores oblíquos ou curvos. Vertedores de soleira espessa. Vertedores triangulares. Vertedores trapezoidais. Vertedores proporcionais. Vertedores tubulares. Vertedores de crista de barragens.

8. Escoamento sob carga variável: Esvaziamento e enchimento de reservatórios - Generalidades. Equações fundamentais. Reservatório de seção horizontal constante, sem contribuição, descarregando por um orifício ou bocal. Reservatório de seção horizontal variável, sem contribuição, descarregando por orifício de fundo. Reservatórios com
contribuição, descarregando por orifício ou bocal. Reservatórios descarregando por vertedor.


9. Movimento variado em canais: Energia cinética, quantidade de movimento e energia específica. Variação da energia específica com a profundidade. Regimes recíprocos de escoamento. Salto hidráulico. Movimento gradualmente variado em regime permanente. Determinação qualitativa do perfil da superfície da água. Interpretação das equações. Condições normais e condições críticas. Método geral para discussão da equação. Formas do perfil da água em canais de fraca declividade e forte declividade. Fórmula de Bresse. Integração da equação diferencial do movimento variado. Integração gráfica da equação diferencial do movimento variado. Método da perda de carga média.
Bibliografia:
BIBLIOGRAFIA

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02. AZEVEDO NETTO, J. M. MANUAL DE HIDRÁULICA. São Paulo, Editora Edgard Blücher Ltda.

03. GILES, Ranald V. MECÂNICA DOS FLUIDOS E HIDRÁULICA. São Paulo, Mc Graw-Hill do Brasil.

04. QUINTELA, Antônio de Carvalho. HIDRÁULICA. Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian. 1981.

05. LENCASTRE, Armando. HIDRÁULICA GERAL. Lisboa, Edição Luso-Brasileira. 1983.

06. RUIZ, L.A. Facorro. CURSO DE HIDRÁULICA. Buenos Aires, Libreria y Editorial Alsina. 1960.

07. PASHKOV E DOLQACHEV. HIDRÁULICA Y MÁQUINAS HIDRÁULICAS. Moscou, Editorial Mir.

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09. HAZEN e WILLIAMS. HYDRAULIC TABLES. Nova York, Editora John Wiley & Sons, Inc. 1963.

10. KING e BRATER. HANDBOOK OF HYDRAULICS. Nova York, Editora Mc Graw-Hill Book Company. 1963.

11. SOUZA, Hiran Rodrigues de. HIDRÁULICA. São Paulo, Centro de Comunicação Gráfica da Escola “Pro-Tec”. 1977.