UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ PLANO DE ENSINO DE DISCIPLINA

Ano/Semestre

2012.2 1 – Identificação 1.1 Centro: Centro de Tecnologia 1.2 – Departamento: Engenharia Hidráulica e Ambiental 1.3 – Disciplina: 1.4 Código: 1.5 Caráter: 1.6

Carga Horária:

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pt.

Hidráulica Aplicada TD926 X X 64 h 1.7 - Professor(es): John Kenedy de Araújo 1.8 - Curso(s): Engenharia Ambiental 2 - Justificativa

Aplicar, nos diversos campos da Engenharia Ambiental, os conhecimentos adquiridos em Fenômeno de Transportess. Aplicar os princípios que governam o equilíbrio e o movimento dos fluidos, com especial atenção aos líquidos. Compreender o papel da Hidráulica Aplicada como uma disciplina de caráter essencialmente técnico. Adquirir o embasamento geral necessário a várias disciplinas. 3 – Ementa

Conceitos básicos. Escoamento permanente e uniforme em condutos forçados. Perdas de carga localizada. Sistemas hidráulicos de tubulações. Sistemas elevatórios – cavitação. Redes de distribuição de água. Escoamento permanente e uniforme em canais. Projeto e construção de canais. Escoamento através de orifícios, bocais e vertedores. 4 – Objetivos - Gerais e Específicos

Espera-se que cada aluno seja capaz de: (a) Aplicar, nos diversos campos da Engenharia Ambiental, os conhecimentos adquiridos em Fenômeno de Transportes; (b) Aplicar os princípios que governam o equilíbrio e o movimento dos fluidos, com especial atenção aos líquidos; (c) Compreender o papel da Hidráulica Aplicada como uma disciplina de caráter essencialmente técnico; (d) Adquirir o embasamento geral necessário a várias disciplinas.

5 – Descrição do Conteúdo/Unidades 5.1 Carga Horária

Capítulo 1 - CONCEITOS BÁSICOS – Tipos e regime dos escoamentos. Equação da energia. Equação do movimento sobre uma linha de corrente. Linha de energia e linha piezométrica. Equação da energia em tubos de fluxo. Análise dimensional aplicada ao escoamento forçado. Velocidade de atrito. Potência hidráulica de bombas e turbinas. Capítulo 2 – ESCOAMENTO UNIFORME EM TUBULAÇÕES – Tensão tangencial: escoamento laminar; escoamento turbulento. Comprimento de mistura de Prandtl: lei de distribuição universal de velocidade. Experiência de Nikuradse. Leis de resistência no escoamento turbulento: tubos lisos; tubos rugosos. Escoamento turbulento uniforme em tubos comerciais. Fórmulas empíricas para o escoamento turbulento: fórmula de Hazen-Williams; comparação entre a fórmula de Hazen-Williams e a fórmula universal; fórmula de Fair-Whipple-Hsiao. Condutos de seção não circular. Capítulo 3 – PERDAS DE CARGA LOCALIZADAS – Introdução. Expressão geral das perdas localizadas. Valores do coeficiente K para algumas singularidades: alargamentos e estreitamentos; cotovelos e curvas; registro de gaveta; válvula borboleta; valores diversos do coeficiente de perda de carga. Análise de tubulações. Influência relativa das perdas de carga localizadas. Método dos comprimentos equivalentes. Capítulo 4 – SISTEMAS HIDRÁULICOS DE TUBULAÇÕES – Introdução. Relação entre a perda de carga unitária e declividade da linha piezométrica. Influências relativas entre o traçado da tubulação e as linhas de carga. Distribuição de vazão em marcha. Condutos equivalentes: conduto equivalente a outro; conduto equivalente a um sistema. Sistemas ramificados: tomada d’água entre dois reservatórios; problema dos três reservatórios. Sifões. Escoamento quase-permanente. Capítulo 5 – SISTEMAS ELEVATÓRIOS – CAVITAÇÃO – Introdução. Altura total de elevação e altura manométrica. Potência do conjunto elevatório. Dimensionamento econômico da tubulação de recalque: custo de uma canalização; tubulação de recalque; fórmula de Bresse. Bombas: tipos, características; rotação específica. Relações de semelhança. Curvas características: da bomba; da instalação: sistemas de tubulações em série e paralelo; associação de bombas em série e paralelo. Escolha do conjunto motor-bomba: instalação, utilização e manutenção. Cavitação: o fenômeno; NPSH disponível; NPSH requerido; determinação da máxima altura estática de sucção; determinação da pressão atmosférica e da pressão de vapor; coeficiente de cavitação de Thoma; aplicabilidade dos dois critérios. Capítulo 6 – REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA – Introdução. Tipos de redes. Vazão de adução e distribuição. Análise hidráulica de redes de abastecimento. Métodos de cálculo para o dimensionamento de redes: redes ramificadas; redes malhadas – método de Hardy-Cross.

6h 6h 2h 6h 6h 6h

Capítulo 7 – ESCOAMENTOS EM SUPERFÍCIE LIVRE – Introdução. Elementos geométricos dos canais. Tipos de escoamentos. Distribuição de velocidade. Distribuição de pressão: escoamento paralelo; influência da declividade de fundo. Capítulo 8 – CANAIS – ESCOAMENTO PERMANENTE E UNIFORME – Introdução. Equações de resistência: fórmula de Manning. Os coeficientes C e n. Cálculo de canais em regime uniforme: determinação da altura d’água. Seções de mínimo perímetro molhado ou de máxima vazão: trapézio de mínimo perímetro molhado; retângulo de mínimo perímetro molhado. Elementos hidráulicos da seção circular. Canais fechados: seções circulares; seções especiais. Capítulo 9 – OBSERVAÇÕES SOBRE PROJETO E CONSTRUÇÃO DE CANAIS – Introdução. Observações gerais. Capítulo 10 – ENERGIA OU CARGA ESPECÍFICA – Introdução. Curvas y x E para q = cte. Escoamento crítico. Determinação das alturas alternadas em canais retangulares. Velocidade crítica e celeridade. Seção de controle. Aplicações da energia específica em transições: redução da largura do canal – calhas medidoras de vazão; elevação no nível de fundo – vertedor retangular de parede espessa. Ocorrência da profundidade crítica. Canais de forma qualquer. Problemas típicos. Capítulo 11 – RESSALTO HIDRÁULICO – Introdução. Descrição do ressalto. Força específica. Canais retangulares. Canais não retangulares. Perda de carga no ressalto. Problemas. 1 ª Avaliação Parcial (AP) – Assunto: Capítulos 1, 2,3, 4. 2ª chamada da 1 ª Avaliação Parcial (AP) às 14h 2 ª Avaliação Parcial (AP) - Assunto: Capítulo 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11. 2ª chamada da 2 ª Avaliação Parcial (AP) às 14h Entrega do trabalho Avaliação Final (AF).

2h 6h 4h 6h 6h 05/12/2012 12/12/2012 06/02/2013 18/02/2013 06/02/2013 20/02/2013

6 – Metodologia de Ensino METODOLOGIA: O curso será ministrado a partir de aulas teórico-práticas, associadas à preparação de listas de exercícios. RECURSOS: Quadro branco, retroprojetor, transparências, data-show, computadores, livros, revistas especializadas e acesso a bases de dados. 7 – Atividades Discentes Está prevista a realização de exercícios em salas e aulas práticas no laboratório.

8 – Avaliação AVALIAÇÕES: Serão aplicadas 2 (duas) avaliações parciais (AP´s) e 01 (um) trabalho. Estas três notas constituirão a média (M ) e será calculada da seguinte maneira:

( )1 2

3

AP AP TRABM

+ +=

Caso M ≥ 7,0, o aluno estará aprovado; e se M < 4,0, automaticamente reprovado. Se 4,0 ≤ M < 7,0 o aluno fará uma avaliação final (AF). A nota mínima desta avaliação deverá ser quatro (4,0), sendo reprovado o aluno que obtiver nota inferior a este limite. A média aritmética entre a M e AF deverá ser igual ou superior a cinco (5,0) para aprovação; caso seja inferior, o aluno estará reprovado. Provas de segunda chamada (realizadas em um único dia) só serão aplicadas com requerimento formal (preencher formulário próprio no site do DEHA – www.deha.ufc. ) e entregar na Secretaria do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental até 03 (três) dias úteis após a realização da primeira chamada. FREQÜÊNCIA: Será exigida dos alunos uma freqüência mínima superior a setenta e cinco por cento (75%) das aulas. Freqüência inferior a este limite implicará em reprovação automática. No caso específico desta disciplina, o número limite de faltas é de 16. IMPORTANTE: Não será permitido o uso de aparelhos eletrônicos tais como: telefone celular, MP3 e similares em sala de aula. Página na internet: www.deha.ufc.br/login 9 - Bibliografia 9.1 Básica - Porto, R. M. Hidráulica Básica. EESC-São Carlos-SP.1998.540p. - Neto, J. M. & Alvarez, G. A. Manual de Hidráulica. Editora Edgar Blücher Ltda.

Volumes I e II. São Paulo. 1991. - Silvestre, Paschoal. Hidráulica Geral. Livros Técnicos e Científicos Editora S. A. Rio

de Janeiro. 1985. 9.2 Complementar - Pimenta, Carlito F. Curso de Hidráulica Geral. Editora Guanabara Dois. Volumes 1

e 2. Rio de Janeiro. 1981. - Lancastre, Armando. Manual de Hidráulica Geral. Editora Edgar Blücher Ltda. São

Paulo, 1972. - Neves, Eurico Trindade. Curso de Hidráulica. Editora Globo. Porto Alegre, 1960. - Vennard, J. K. e Street, R. L. Elementos de Mecânica dos Fluidos. Ed. Guanabara

Dois. Rio de Janeiro. 1978. - Streeter, Victor L. & Wylie, E. Benjamim. Mecânica dos Fluidos. Editora Mcgraw-

Hill do Brasil. São Paulo. 1980.

10 - Parecer do Representante Titular da Unidade Curricular

PARECER

Fortaleza, _____/_____/_____

__________________________ Titular da Unidade Curricular

Aprovado em Reunião do Conselho Departamental em: Fortaleza, _____/_____/_____ ________________________ Chefe do Departamento Encaminhado à Coordenação do Curso em: Fortaleza, _____/_____/_____ ________________________ Coordenador do Curso