MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
PRÓ-REITORIA DE ENSINO DE GRADUAÇÃO
PROGRAMA DE DISCIPLINA
CÓDIGO
DISCIPLINA
CARGA HORÁRIA
30724112
HIDRÁULICA GERAL
Total
Teórica
Prática
90 h
70 h
20 h
CARGA HORÁRIA SEMANAL: 3 horas
DEPTO OFERTANTE
Engenharia Sanitária
CURSO
Engenharia Sanitária e
Ambiental
Seriado
X
REGIME
Crédito
N.º Créditos
-
OBJETIVO
Possibilitar o estudo do comportamento da água quer em repouso, quer em movimento,
investigando os principais conceitos básicos sobre o escoamento em condutos forçados por
gravidade e recalque e em condutos livres, de modo a fundamentar as técnicas de aplicação e
aproveitamento da mesma nas obras de Engenharia Sanitária, Ambiental e de Recursos Hídricos.
EMENTA
Introdução: A água na Engenharia. Condutos forçados: perda de carga e linha de carga; Perdas
localizadas; Problemas de dois e três reservatórios; Condutos equivalentes: sifões, redes de
condutos, hidráulica dos sistemas de recalque, diâmetros econômicos, bombas, golpe de aríete.
Condutos livres: conceito, tipos e regimes de escoamento, caracterização geométrica, movimento
uniforme. Hidrometria. Foronomia: orifícios, bocais e vertedores.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Item Conteúdo
1
Ementa geral, referências bibliográficas, avaliação discente.
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3
4
5
Orifícios: definições, finalidades, classificação, trajetória da veia líquida, valores dos
coeficientes de contração, de velocidade e de vazão.
Orifícios de nível variável, tempo de esvaziamento, vazão média, estudo da influência da
velocidade de entrada do líquido na superfície livre.
Disposição de orifícios: na extremidade de uma tubulação, orifícios afogados.
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Bocais: definição, finalidade, coeficiente de contração, de velocidade, de vazão, perda de
carga em bocais cilíndricos longos de bordas vivas.
Bocia cilíndricos longos de concordância arredondada, perda de carga em função do
coeficiente de velocidade.
Vertedores: Definição, finalidades, vertedores retangulares: Fórmulas empíricas de
Dubuat, de Bazin, de Francis, Rehbock, simplificada, da sociedade suíça de Engenheiros e
Arquitetos.
Vertedor triangular: Equacionamento, vertedor trapezoidal, Cipolletti.
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Aula de laboratório (orifícios, bocais e vertedores).
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7
10
16
Escoamento em condutos forçados: Introdução, principais características dos condutos,
tipos de escoamento dos líquidos em condutos forçados, conceitos gerais de perda de
carga contínua e unitária.
Fórmulas práticas de perde de carga: Fórmula universal, de Darcy-Weisbach, avaliação do
coeficiente de perda de carga, classificação dos regimes de escoamento, avaliação do
número de Reynolds.
Perda de carga em regime laminar, equação de velocidade máxima, equação de HagenPouseuille, perda de carga em função da vazão, da velocidade média e do número de
Reynolds. Conceito de velocidade crítica do escoamento, exemplos de aplicação.
Perda de carga em regime turbulento, condutos lisos e rugosos, fórmulas de Blasius.
Nikuradse, Konakov, Colebrook-White, Moddy, Von Karman-Prandtl.
Determinação gráfica da perda de carga: Utilização dos ábacos do Moody, Prandlt,
Colebrook, Nikuradse, etc.
Estudo das bombas hidráulicas. Estações elevatórias. Bombas em paralelo e em série.
Curva característica da tubulação.
Fórmula de Bresse, dimensionamento da linha de sucção e recalque.
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Cavitação em bombas hidráulicas.
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Golpe de Ariete.
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Aula de laboratório: Determinação da perda de carga localizada e distribuída.
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Condutos livre: Conceitos gerais, tipos de escoamentos: permanente e não permanente,
uniforme e variado, laminar e turbulento, conceitos teóricos.
Elementos geométricos essenciais: seção transversal, seção molhada, perímetro molhado,
raio hidráulico, distribuição de velocidades em condutos livres (isótocas), conceitos de
velocidade média (limites práticos), conceitos de profundidade média.
Energia específica: Conceitos gerais, fator cinético e número de Froude. Definição dos
regimes de escoamento: subcrítico, supercrítico e crítico.
Variação da energia específica com a profundidade, seção transversal e vazão constantes
e declividade variável. Determinação do escoamento crítico, da energia específica crítica.
Gráfico esquemático: Traçado da energia versus a profundidade do canal. Exemplos de
ocorrência do regime crítico.
Escoamento uniforme: Condições de ocorrência, fundamentos teóricos,perda de carga,
fórmulas práticas (Chezy, Manning), seções de máxima eficiência, seções transversais
usuais (circular, trapezoidal, retangular).
Dimensionamento das seções dos canais, velocidades aconselháveis e inclinações
admissíveis para taludes.
Movimento gradualmente variado: formas do perfil da superfície líquida (Curvas de
remanso).
Ressalto hidráulico.
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Dissipadores de energia em obras hidráulicas.
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Aula de laboratório: verificação dos fenômenos de remanso e ressalto hidráulico e análise
da energia específica em canais abertos.
BIBLIOGRAFIA
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BASTOS, F. A. A. Problemas de Mecânica dos Fluídos. Guanabara Dois. Rio de Janeiro, 1980.
BONILHA, J. B. Condutos livres. Notas de aula. Universidade de São Paulo. USP. SP: 1991.
BONILHA, J. B. Resolução dos exercícios do curso de instalação de recalque. PHD-828, USP:
1991.
CHOW, V. T. Open Channel Hydraulics. Toqui, 1959.
COIADO, E. M. Escoamento em condutos forçados. Notas de aula. UNICAMP, Campinas, 1992.