que regem o comportamento de fluidos confinados em:
regime permanente (repouso) – invariante no tempo;
regime transiente – variante no tempo.
O comportamento dos Sistemas Hidráulicos é
descrito por leis:
Se a pressão atua sobre as áreas iguais
( 321 AAA ), então as forças resultantes também serão
iguais ( 321 FFF ).
Se: 0
ppp e
superfície livre, a pressão efetiva ( ep ) terá o valor do
peso da coluna de líquido sobre este, ou seja:
0
3
Em Sistemas Hidráulicos a pressão é dada em termos de pressão efetiva:
0 ppp
Princípio de Pascal:
sobre um fluido confinado em um recipiente
fechado, age igualmente em todas as direções
dentro da massa fluida e perpendicular às
paredes do recipiente.
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Princípio de Pascal: “se uma força externa for aplicada sobre uma parcela de área de um fluido confinado, a pressão decorrente será transmitida integralmente a todo o fluido e a área do recipiente que o contém.”
Se fluido incompressível (caso ideal): uma perturbação local de pressão é transmitida instantaneamente a todo o fluido.
Se fluido compressível (caso real, gases ou líquidos): uma variação brusca de pressão propagar-se-á através do fluido por uma onda com velocidade igual à velocidade do som no fluido, até que o equilíbrio seja restabelecido – haverá um comportamento dinâmico do fluido entre dois estados de equilíbrio => o Princípio de Pascal não é aplicável.
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1.3. Utilização prática do Princípio de Pascal: 1.3.1. Multiplicação de Força
A pressão p1 e p2 resultam em:
1
1
1
A
111 .SAV e
222 .SAV se
.SFW e
21 FF e:
seguintes características: Área de avanço A1 = 20 cm
2
Curso do atuador scil = 200 mm
Calcular o valor da pressão p2 no momento em que o fluido na área da coroa (A2) é bloqueado por falta de manutenção periódica.
2. Hidrodinâmica ou Hidrocinética: 2.1. Lei da Vazão:
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Lei de vazão: Dentro de um tubo com diferentes secções transversais, correm ao mesmo tempo volumes iguais.
A vazão q é o quociente entre o volume
do fluido V e o tempo t e, pode ser determinada conforme exemplo abaixo.
A vazão Q será:
111 .vAQ ;
(admitindo o escoamento incompressível). A potência P requerida é definida:
dt
Bernoulli:
Lei de Conservação da Energia: um fluido em movimento, a energia total da vazão de um fluido não muda, desde que não seja adicionada uma energia externa, ou em caso da fuga de energia interna para o externo.
Em regime permanente de um escoamento unidimensional, incompressível, de um fluido ideal e sem atrito, tem-se:
Aplicação de Bernoulli: Escoamento em restrições.
Então:
2
2
221
2
11
2
11
2
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duas seções, considerando que não existe variação de altura, ter-se-á:
2
22
2
11 .
2
1 .
2
uma tubulação. O fluido em movimento: parede
interna da tubulação e fluido + fluido => atrito =>
CALOR => perda de pressão (diferença de pressão)
nas instalações hidráulicas.
hidráulica significa para as instalações
hidráulicas uma perda de pressão.
Quanto maior se torna o atrito (parede e
fluido + fluido) das camadas de fluido umas contra as
outras (atrito interno) tanto maior se torna a
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escoamento) do fluido.
comprimento da tubulação;
seção da tubulação;
número de curvas do circuito;
velocidade de vazão e;
perda de energia em uma instalação hidráulica.
Podemos distinguir dois tipos:
através da tubulação.
modificada a forma de fluxo de velocidade crítica.
Neste caso, o movimento se torna turbulento –
representa a elevação da resistência da vazão e as
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escoamento.
fixa – depende da viscosidade do fluido e da seção
transversal da tubulação. Pode ser calculada e não
deve ser ultrapassada em instalações hidráulicas.
2.5.1. Número de Reynold (Re):
Através do fator de Reynold é possível determinar a o modo do tipo de escoamento:
n
dv. Re
Em que: v = velocidade de vazão em m/s; dn = diâmetro hidráulico em m, em
seções transversais circulares é igual ao diâmetro interno do tubo;
= viscosidade cinemática em m 2 /s;
Recrit =2300.
Escoamento turbulento: Re > Recrit;
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Perdas Distribuídas – ocorre ao longo da
tubulação.
válvulas, derivações, conexões, etc..
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válvula reguladora de pressão do tipo alívio:
v = 457,20 a 762,20 cm/s;
Linha de Pressão abaixo de 210 bar –
v = 762,20 a 914,40 cm/s;
Linha de Pressão acima de 210 bar -
v = 457,20 a 509,60 cm/s.