Programa Especial de Capacitação Discente - PEC
Centro de tecnologia - CTEC
Universidade Federal de Alagoas - UFAL
Cidade Universitária - Campus A. C. Simões
Tabuleiro dos martins - CEP 57.072-970 - Maceió - Alagoas
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Telefone: (082) 3214-1280
I TORNEIO DE INTEGRAÇÃO
CIENTÍFICA
TIC
EDITAL DO DESAFIO
ÁREA: RECURSOS HÍDRICOS
TEMA: BOMBEAMENTO ALTERNATIVO DE ÁGUA
Maceió
2012
EDITAL (BOMB. DE ÁGUA)
I TIC
PEC/CTEC/UFAL
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1- Introdução
Diante da preocupação atual com a preservação do meio ambiente, muito se tem pensado acerca da
utilização racional e sustentável das fontes de energias disponíveis no planeta. Dentre essas
preocupações, o uso da água e da energia usada para o seu transporte são uma das questões mais
importantes para os habitantes do planeta. A grande demanda por energia, devido à alta taxa de
crescimento da população, é cada vez mais urgente.
Porém, apesar dessa urgência, soluções alternativas de sistemas de pequeno porte utilizados para o
transporte de água em áreas rurais podem ser muito úteis, como por exemplo, o uso de bomba de
carneiro hidráulico. Esse tipo de bomba foi criada inicialmente por John Whitehurst em 1772,
necessitando de um operador para fazê-la funcionar; os irmãos franceses Montgolfer tornaram esse
aparelho automático.
O carneiro hidráulico utiliza o princípio do “golpe de aríete” para bombear água, o qual consiste em:
um fluxo de água atravessa o corpo do mecanismo e, quando a velocidade desse fluxo atinge um valor
adequado, uma válvula o interrompe abruptamente. A energia cinética da água toda (não só a do corpo
da bomba, como também aquela da canalização) determina no corpo da bomba um violento golpe (por
isso chamado “golpe de aríete”). Esse golpe é suficiente para empurrar certa quantidade de água a uma
boa altura, sendo canalizada e recolhida para armazenamento em uma caixa d’água, por exemplo. A
bomba carneiro transforma energia cinética da água em energia potencial. Seu rendimento hidráulico é
pequeno, porém de aproveitamento bastante significativo em pequenas propriedades rurais.
2 - Objetivos
O presente edital visa regulamentar os procedimentos do Torneio de Integração Científica (TIC),
proporcionando aos participantes o conhecimento de alguns fenômenos importantes da hidráulica e da
mecânica dos fluidos, através de formação conceitual e de realização prática da parte teórica estudada.
Desta forma, o desafio consiste na confecção de uma bomba de modo artesanal para transporte de
água, denominada carneiro hidráulico, para isto será necessário fazer uso de garrafa pet e de algumas
peças hidráulicas (a lista de materiais sugerida para confecção se encontra no item 3 Metodologia),
onde os participantes a construirão com intuito de recalcar a água até uma certa altitude significativa,
especificada no momento da realização dos testes de eficiência de modo a potencializar ao máximo a
vazão de saída do equipamento.
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3 - Metodologia
3.1 - Confecção do Protótipo
Os membros das equipes participantes podem confeccionar o carneiro hidráulico de acordo com a
seguinte lista de materiais necessários:
N° da Peça
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10, 12
11
13
14
15
Peça
Garrafa PET de 2 litros
Tampa da garrafa com furo
Bucha redução
Tê PVC branco rosca de ¾”
Bucha redução PVC branco rosca de ¾” x ½”
Adaptador preto para mangueira de ½”
Niple PVC branco de ¾”
Bucha de redução PVC branco rosca de 1” x ¾”
Válvula retenção vertical (tipo Docol) de 1”
Niple galvanizado de 1”
Tê galvanizado de 1”
Válvula de poço docol (latão docol) de 1”
Parafuso com três porcas e uma aruela (5/16 ou M8)
Mola do acionador da válvula de descarga para vaso sanitário marca (hydra)
Tabela 01 – Materiais Necessários
Quantidade
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
Para montagem das peças, deve-se seguir a orientação na figura a seguir.
Na união das peças deve-se ter atenção com relação à válvula de impulsão (peça n° 13).
Para que o tampão desta válvula funcione como válvula de impulso do carneiro hidráulico deve-se
proceder da seguinte forma:
1- Furar a base do crivo, que acompanha a válvula de retenção, com um furo de diâmetro adequado a
fazer uma rosca para o parafuso (peça nº 14).
2- Rosquear o orifício.
3- Rosquear uma das porcas até a posição intermediária do parafuso (nº 14).
4- Rosquear o parafuso (nº 14) até que a porca encoste no fundo do crivo.
5- Entre duas porcas, prender a arruela na ponta livre do parafuso.
6- Ao repor o crivo na válvula, inserir entre a arruela e o tampão da válvula a mola (nº 15).
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Figura 01 – Orientação da Posição das Peças
3.2 – Desafio Escrito
Além da confecção do protótipo seguindo as descrições estabelecidas, cada equipe deverá elaborar um
resumo expandido no formato CONECTE 2013, onde deverão ser explicadas: a elaboração do escopo
do projeto, estudo de viabilidade na aplicação do mesmo, informações de testes de funcionamento
desenvolvidos e aplicação de possíveis inovações para otimização do bombeamento.
O modelo a ser seguido será disponibilizado pela organização.
3.3 – Monitoria
As equipes terão direito a um grupo de monitores para tirar dúvidas decorrentes, à distância ou
presencialmente caso se faça necessário. A disponibilidade dos monitores deve ser verificada pelos
membros da equipe com antecedência, e assim agendada data e horário específicos para
esclarecimento de dúvidas.
Qualquer decisão tomada pelo grupo é de inteira responsabilidade dos mesmos, aos monitores
cabem dar sugestões e melhorias nos projetos com imparcialidade.
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3.4 – Cronograma
Data
Atividade
entre 01/10/12 e 14/11/12
entre 15/11/2012 e 18/11/2012
até 25/11/2012
28/11/2012
de 03/12/2012 a 07/12/2012
12/12/2012*
Período de Inscrições
Revisão bibliográfica
Produção do protótipo e testes
Testes de funcionalidade pela comissão
Entrega do resumo expandido
Apresentação do resumo expandido
*Data com possibilidade de mudança no caso de impossibilidade do comitê avaliador.
4 – Formas de Avaliação
A avaliação do desafio se dará de acordo com: a qualidade da apresentação pelo grupo, a média
aritmética das notas atribuídas pelos avaliadores ao resumo e possível bonificação de acordo com o
teste de funcionalidade descrito no item 4.1
4.1 – Avaliação da Funcionalidade
No dia 28/11/2012 serão realizados testes de funcionalidade e eficiência do protótipo com TODOS os
grupos participantes do desafio, de modo que será estabelecida uma altura mínima para que o
mecanismo consiga vencer no bombeamento de água segundo uma vazão de entrada fixa e igual para
todos os grupos, de modo a aproveitar ao máximo esta vazão. O grupo em que o equipamento consiga
vencer essa diferença de altura receberá uma bonificação (1 ponto) na nota final. Caso o equipamento
não consiga vencer a altura, o grupo não será desclassificado, somente deixará de receber a
bonificação. A equipe que consiga vencer o a altura com a maior vazão de saída receberá mais uma
bonificação, ou seja mais 1 ponto.
4.2 – Avaliação do Resumo
Após passar pela avaliação preliminar o resumo expandido é encaminhado para cada um dos
avaliadores e estes darão notas para os itens de avaliação, cada item tem um peso e no final é calculada
a nota final do grupo (pela organização) e existe ainda o peso do resumo e da apresentação de cada
equipe.
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4.3 – Nota Final
A nota final, composta de 3 notas, irá variar de 0 a 12 de acordo com os seguintes critérios:
 Nota da média atribuída a qualidade da apresentação N1 – 0 a 10
 Nota da média da avaliação do resumo N2 – 0 a 10
 Nota da bonificação pelo teste de funcionalidade N3 – 0 a 2
NF = N1 + N2 + N3
2
5 – Regulamento Específico
1 – Cada equipe deve ser composta por no mínimo 3 e no máximo 5 integrantes;
2 - A comissão de avaliação será composta por três professores, definidos pela equipe de organização,
que trabalhem especificamente na área de recursos hídricos, mecânica dos fluidos ou afins. Entretanto,
os avaliadores só avaliarão os trabalhos após uma revisão inicial feita pela organização para verificar
se o regulamento foi obedecido;
3 - A lista de materiais é uma sugestão da organização, as equipes podem optar por escolher peças de
outros tipos de modo a otimizar o bombeamento.
6 – Considerações Finais
Qualquer fato ocorrido que estiver fora das especificações do edital e que seja solicitado por uma
equipe que se considere lesada, sofrerá sufrágio universal entre os membros da organização.
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