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HID1001 – HIDRÁULICA I ESCOAMENTO EM CONDUTOS FORÇADOS Universidade do Estado de Santa Catarina Departamento de Engenharia Civil Profª Drª Andreza Kalbusch

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Page 1: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

HID1001 – HIDRÁULICA I

ESCOAMENTO EM CONDUTOS FORÇADOS

Universidade do Estado de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Civil

Profª Drª Andreza Kalbusch

Page 2: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Pré dimensionamento de tubulação

Diâmetros comercias dos tubos:

A tubulação empregada em projetos de engenharia devem satisfazer as exigências das Normas Técnicas da ABNT.

Exemplos:

ABNT NBR 15884-1:2010 Errata 1:2011 Sistemas de tubulações plásticas para instalações prediais de água quente e fria - Policloreto de vinila clorado (CPVC) Parte 1: Tubos - Requisitos ABNT NBR 15561:2007 Errata 1:2011 Sistemas para distribuição e adução de água e transporte de esgoto sanitário sob pressão -Requisitos para tubos de polietileno PE 80 e PE 100 ABNT NBR 15647:2008 Tubos e conexões de poli(cloreto de vinila) clorado (CPVC) para sistemas de proteção contra incêndio por chuveiros automáticos - Requisitos e métodos de ensaio ABNT NBR 5648:2010 Tubos e conexões de PVC-U com junta soldável para sistemas prediais de água fria - Requisitos

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Page 3: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Pré dimensionamento de tubulação

Exemplos de diâmetros comercias dos tubos:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Fonte: Tigre (2013)

Page 4: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Pré dimensionamento de tubulação

Exemplos de diâmetros comercias dos tubos (conexões):

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Fonte: Tupy (2013)

Page 5: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Pré dimensionamento de tubulação

Exemplos de diâmetros comercias dos tubos:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Fonte: Cemil (2013)

Page 6: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Pré dimensionamento de tubulação

Diâmetro interno (PVC Soldável):

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Fonte: Tigre (2013)

Page 7: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Pré dimensionamento de tubulação

Velocidades médias comuns nas tubulações:

A velocidade de escoamento pode ser utilizada no prédimensionamento de tubos da seguinte forma:- velocidades de escoamento muito baixas acabam por ocasionar problemas de deposição nas canalizações. Assim, é comum que normas técnicas estabeleçam um limite mínimo de velocidade de escoamento da água.

Exemplo: velocidade mínima de escoamento da água em redes de distribuição de água segundo a NBR 12218 (ABNT, 1994) é 0,60 m/s;

Page 8: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Pré dimensionamento de tubulação

Velocidades médias comuns nas tubulações:

A velocidade de escoamento pode ser utilizada no prédimensionamento de tubos da seguinte forma:- velocidades de escoamento muito elevadas acabam por ocasionar perdas de carga elevadas, desgaste de tubos e conexões, ruídos indesejáveis. Assim, é comum que normas técnicas estabeleçam um limite máximo de velocidade de escoamento da água.

Page 9: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Pré dimensionamento de tubulação

Exemplo: velocidade máxima de escoamento da água em redes de distribuição de água segundo a NBR 12218 (ABNT, 1994) é 3,50 m/s; velocidade máxima de escoamento da água em sistemas prediais de água fria segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998) é 3,00 m/s; velocidade máxima de escoamento da água em sistemas prediais de água quente segundo a NBR 7198 (ABNT, 1998) é 3,00 m/s;

Em geral, com base nos limites máximos de velocidade e na equação da continuidade é possível estabelecer o limite de capacidade de vazão nas tubulações e, portanto, escolher o menor diâmetro possível (mais econômico).

Page 10: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Fonte: Azevedo Netto (1998)

Pré dimensionamento de tubulação

Os valores indicados mostram que a velocidade da água, em geral, está compreendida entre valores não muito afastados e pode ser um critério conveniente para rápido pré dimensionamento da tubulação.

Page 11: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Fonte: Baptista et al. (2003)

Pré dimensionamento de tubulação

Page 12: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Condutos equivalentesUm sistema de tubulações é equivalente a outro sistema ou a uma tubulação simples quando é capaz de conduzir a mesma vazão com a mesma perda de carga total.

Tubulação simples equivalente a outra:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Fonte: Azevedo Netto (1998)

Usando a fórmula universal:

Usando a fórmula de Hazen-Williams:

Page 13: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Condutos equivalentesCondutos em série:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Condutos em sérieFonte: Baptista et al. (2003)

Page 14: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Condutos equivalentesCondutos em série:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Condutos em sérieFonte: Baptista et al. (2003)

Usando a fórmula universal:

Usando a fórmula de Hazen-Williams:

Page 15: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Condutos equivalentesCondutos em paralelo:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Condutos em paraleloFonte: Baptista et al. (2003)

Page 16: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Condutos equivalentesCondutos em paralelo:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Condutos em paraleloFonte: Baptista et al. (2003)

Nos condutos em paralelo a perda de carga é a diferença de cotas piezométricas na entrada e a saída do sistema. Assim, a perda de carga é a mesma em todos os trechos. A vazão de entrada é igual àsoma das vazões nos trechos.

Page 17: HID1001 Condutos for Ados Parte 4

Condutos equivalentesCondutos em paralelo:

Profª DrªAndreza KalbuschHIDRÁULICA I

Condutos em paraleloFonte: Baptista et al. (2003)

Usando a fórmula universal:

Usando a fórmula de Hazen-Williams: