Aula Prática Hidráulica e Hidrometria

Aula Prática Hidráulica e Hidrometria

Disciplina: Hidráulica e Hidrometria
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Unidade: 1 – Fundamentos de Mecânica dos Fluidos
Aula: Experimento de Reynolds.

Software
Acesso on-line
Escolher um item.
Infraestrutura
Computrador: Acesso ao simulador de laboratório ALGETEC . Requisito mínimo: memória RAM
de 4GB. Se utilizar Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox. Caso utilize o
Windows 10/11, dê preferência ao navegador Google Chrome. Feche outros programas que
podem sobrecarregar o seu computador. Seu primeiro acesso será um pouco mais lento, pois
alguns plugins são buscados no seu navegador. A partir do segundo acesso, a velocidade de
abertura do experimento será mais rápida..
Descrição do software
ALGETEC – Laboratórios Virtuais simula o ambiente real e proporciona ao estudante a execução
de experimentos sem sair de casa. Replica a aula prática com alto grau de fidelidade ao
laboratório físico tradicional.
Atividade Prática
Introdução
O número de Reynolds é assim chamado graças ao engenheiro Osborne Reynolds que, por volta
de 1880, realizou vários testes para entender a relação entre as características do fluido,
tubulação e o regime de escoamento. Ele descobriu que o regime do escoamento depende
principalmente da razão das forças inerciais e as forças viscosas do fluido. Para verificar o
comportamento do fluido, Reynolds utilizou uma montagem que constituía de uma tubulação que
passava água, com uma válvula para controlar a vazão e um reservatório com corante que foi
injetado na água durante os experimentos. O número de Reynolds é calculado através da
seguinte fórmula:.
𝑅𝑒 =
𝑈 𝑥 𝐷
𝑣
Onde U é a velocidade média de escoamento; D é o diâmetro da tubulação e v é a viscosidade
cinemática da água.
Logo, Reynolds definiu os intervalos referente à classificação dos regimes laminar e turbulento,
Público
assim como a transição para tubulações, condutos ou canalizações.
Regime Laminar: Re < 2000
Transição: 2000 ≤ Re < 4000
Regime Turbulento: Re ≥ 4000

Atividade proposta
Experimento de Reynolds – Identificar regimes de escoamento.

Objetivos
Compreender os fundamentos de mecânica dos fluidos. Realizar o experimento de Reynolds.
Identificar os regimes de escoamento – laminar e turbulento.

Procedimentos para a realização da atividade
1. Verificação do posicionamento das válvulas (registros)
Caro estudante, efetue as alterações de posicionamento das válvulas conforme a Tabela 1.
TABELA 1 – Condições das válvulas (registros)
Válvula 1 a Aberta
Válvula 1 b Aberta
Válvula 2 a Fechada
Válvula 2 b Aberta
Válvula 2 c Parcialmente Aberta
Válvula 3 Aberta
Válvula 4 Aberta
Válvula 5 Aberta
Válvula 6 Aberta
Válvula 7 Aberta
Válvula 8 Aberta
Válvula 9 Aberta
Válvula 10 Aberta
Válvula 11 Aberta
Válvula I Aberta
Válvula II Aberta
Válvula 13 Aberta
Válvula 14 Fechada
Válvula 15 Fechada
Altere o posicionamento das válvulas se necessário clicando com o botão esquerdo do
mouse sobre elas. Observe o exemplo abaixo da válvula 10 (Figura 1).
Público
Figura 1 – Posição Válvula 10 (aberta)
Fonte: Manual Algetec
Na posição acima a válvula encontra-se aberta. Já na Figura 2 abaixo, ela encontra-se
fechada.
Figura 2 – Posição Válvula 10 (fechada)
Fonte: Manual Algetec
2. Habilitando as bombas
Dirija-se para a câmera “Válvulas de controle” clicando com o botão esquerdo do mouse sobre
essa opção no menu de visualização (Ver Figura 3).
Público
Figura 3 – Válvula de Controle
Fonte: Manual Algetec
Girar a Válvula 2 c no sentido horário clicando com o botão direito do mouse sobre a Válvula até
chegar na posição de 40% de abertura (Figura 4).
Figura 4 – Posição da Válvula 2c
Fonte: Manual Algetec
Dirija-se ao painel elétrico clicando na opção “Painel elétrico” no menu de visualização com o
botão esquerdo do mouse (Figura 5).
Público
Figura 5 – Painel elétrico
Fonte: Manual Algetec
Habilite as bombas 1 e 2 no painel elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o
botão “Habilitar bomba 1” e sobre o botão “Habilitar bomba 2” (Figura 6).
Figura 6 – Habilitação as bombas 1 e 2
Fonte: Manual Algetec
Público
Ligue o painel elétrico clicando no botão “LIGA” com o lado esquerdo do mouse (Figura 7).
Figura 7 – Ligação do painel elétrico
Fonte: Manual Algetec
Dirija-se ao Rotâmetro clicando na opção “Válvulas de controle” no menu de visualização com o
botão esquerdo do mouse (Figura 8).
Figura 8 – Menu visualização Válvulas de controle
Fonte: Manual Algetec
Público
Abra totalmente a válvula 2c clicando com o botão direito do mouse para gira-la no sentido antihorário, ao perceber o fluxo de água no Rotâmetro (Figura 9).
Figura 9 – Abertura da Válvula 2c
Fonte: Manual Algetec
3. Enchendo o reservatório de água
Dirija-se ao painel elétrico como já orientado anteriormente e habilite a janela de pop-up do
potenciômetro clicando com o botão direito do mouse sobre ele (Figura 10).
Figura 10 – Habilitação janela pop-up
Público
Fonte: Manual Algetec
Dirija-se ao reservatório de acrílico clicando sobre a opção “Reservatório de acrílico” no menu de
visualização com o botão direito do mouse (Figura 11).
Figura 11 – Reservatório acrílico
Fonte: Manual Algetec
Feche a válvula 13 seguindo os mesmos comandos do passo 1 deste roteiro, assim que perceber
o nível de água subindo (Figura 12).
Figura 12 – Fechamento da Válvula 13
Público
Fonte: Manual Algetec
Feche a válvula 12 assim que perceber que o reservatório está completamente cheio (Figura 13).
Figura 13 – Fechamento da Válvula 12
Fonte: Manual Algetec
4. Medindo a Vazão
Habilite a janela pop-up do reservatório de acrílico clicando com o botão direito sobre ele e
observe a altura do fluido no reservatório. Meça o volume de água, considerando as seguintes
dimensões do reservatório: 40 cm de comprimento, 32 cm de largura e 47,40 cm de altura.
Público
Figura 14 – Habilitação janela pop-up do reservatório
Fonte: Manual Algetec
Habilite o cronômetro clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a aba do menu cronômetro
(Figira 15).
Figura 15 – Habilitação janela pop-up do cronômetro
Fonte: Manual Algetec
Dirija-se ao tubo de Reynolds clicando em “Tubo de Reynolds” no menu de visualização com o
botão esquerdo do mouse (Figura 16).
Público
Figura 16 – Tubo de Reynolds
Fonte: Manual Algetec
Abra a válvula 14 na porcentagem escolhida clicando sobre a válvula com o botão direito do
mouse, ao abrir aperte o play do cronômetro (Figura 17).
Figura 17 – Tubo de Reynolds
Fonte: Manual Algetec
Ao passar 1 minuto no cronômetro, feche a válvula 14 clicando com o botão esquerdo do mouse
sobre ela e anote o novo volume do vazo de acrílico (Figura 18).
Público
Figura 18 – Fechamento da Válvula 14
Fonte: Manual Algetec
5. Observando o regime de escoamento
Dirija-se ao painel elétrico como orientado anteriormente e habilite o pop-up da válvula 15
clicando com o botão direito sobre a válvula (Figura 19).
Figura 19 – Habilitação do pop-up Válvula 15
Fonte: Manual Algetec
Volte para o tubo de Reynolds como orientado anteriormente e abra a válvula 15 arrastando a
Público
barra no pop-up (Figura 20).
Figura 20 – Abertura da Válvula 15
Fonte: Manual Algetec
Abra a válvula 14 como já orientado anteriormente na mesma porcentagem utilizada para medir
a vazão e observe o comportamento do escoamento do fluido (Figura 21).
Figura 21 – Abertura da Válvula 15
Fonte: Manual Algetec

Público
Checklist
1. Verificação do posicionamento das válvulas (registros)
Realizar todas atlerações com a bancada desligada. Considere o diâmetro interno no tubo de
Reynolds igual a 44 mm. Efetue as alterações conforme a Tabela 1.
2. Habilitando as bombas
Posicione a Válvula 2 c com 40% da sua capacidade. Em seguida habilite as bombas no painel
elétrico e aperte o botão de ligar. Após observar o fluxo de água no rotâmetro, abra a Válvula 2 c
completamente.
3. Enchendo o reservatório de água
Ajuste o potenciômetro para o controle de vazão para que a água entre no reservatório. Em
seguida, feche a Válvula 13. Assim que notar que o npivel de água no reservatporio está subindo,
feche a Válvula 12 após o reservatório encher completamente.
4. Medindo a Vazão
Meça o volume de água presente no reservatório. Considere as seguintes dimensões: 40 cm de
comprimeto, 32 cm de largura e 47,4 cm de altura. Em seguida, abra a Válvula 14 numa
porcentagem escolhida por vocÊ. Abra também o cronômetro e aperte o start. Aguarde
aproximadamente 1 minuto, feche a Válvula 14 e meça novamente o volume contido no
reservatório.
5. Observando o regime de escoamento
Abra a Válvula 15 para que o fluido com corante comece a escoar. Quando visualizar o fluxo por
meio da pipeta, abra a Válvula 14, controlando a vazão com a mesma porcentagem do passo
anterior. É necessário aguardar o fluxo se estabilizar para começar a medição.

Estudante, você deverá entregar:
Caro estudante! Você deverá entregar um relatório de aula prática contendo o passo a passo do
experimento (inserir prints das imagens de cada etapa realizada), além de responder os seguintes
questionamentos sobre o ensaio realizado:
1. A partir dos dados obtidos no laboratório, determine a vazão do sistema. Justifique.
(Apresentar memória de cálculo e prints de imagens).
2. Qual o regime de escoamento observado no experimento? Justifique. (Apresentar
memória de cálculo e prints do escoamento no tubo de Reynolds).
Repita o procedimento de modo a obter regime de escoamento diferente ao do obtido na primeira
tentativa.
Público
Disciplina: Hidráulica e Hidrometria
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
Unidade: 2 – Escoamento Permanente em Condutos Forçados
Aula: 5 – Escoamento uniforme em tubulações

Software
Software
Livre
Infraestrutura
Computador; laboratório de informática; funciona em ambiente Microsoft® Windows 98/XP/Vista®
e/ou superiores para microcomputadores compatíveis com os sistemas IBM/Intel (o software não
possui requerimentos mínimos de hardware para funcionamento, uma vez que pode ser instalado
e operado em qualquer computador que tenha algum dos sistemas operacionais descritos).
Descrição do software
O EPANET é um software criado pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA –
Environmental Protection Agency) que permite executar simulações estáticas e dinâmicas do
comportamento hidráulico e de qualidade da água em redes de distribuição pressurizada. Tratase de um programa de domínio público e pode ser utilizado para fins acadêmicos e comerciais.
https://ct.ufpb.br/lenhs/contents/menu/assuntos/epanet
Atividade Prática
Introdução
A perda de carga distribuída é um conceito crucial em sistemas hidráulicos, referindo-se à perda
de energia que ocorre ao longo de uma tubulação devido ao atrito entre o fluido e as paredes
internas. A equação de Darcy-Weisbach desempenha um papel fundamental na análise dessas
perdas, permitindo aos engenheiros calcular com precisão como a perda de carga distribuída
afeta o desempenho de sistemas hidráulicos. Esta equação leva em consideração fatores como
o diâmetro da tubulação, a rugosidade da superfície interna, a velocidade do fluido e o
comprimento do tubo, fornecendo uma ferramenta essencial para o projeto e a otimização de
sistemas de transporte de fluidos, como redes de água, óleo e gás..

Atividade proposta
Cálculo de tubulação entre dois reservatórios através do EPANET.

Objetivos
Conhecer as ferramentas do software EPANET a ser utilizado no dimensionamento de condutos
Público
forçados;
Aplicar os conceitos sobre condutos forçados em problemas de engenharia;
Correlacionar teoria e prática sobre dimensionamento de condutos forçados.

Procedimentos para a realização da atividade
1º – Para realizar a atividade proposta, é necessário que o aluno faça o download e instalação do
software EPANET. Para isso, acesse o link a seguir, baixe e instale o programa:
http://ct.ufpb.br/lenhs/contents/menu/assuntos/epanet
2º – Área de trabalho
Público
Nas opções de menu, é possível abrir e salvar arquivos, escolher uma imagem de fundo (ex.:
mapa de um bairro), definir as configurações da simulação, gerar relatórios com resultados, entre
outros. A barra de ferramentas é a maneira mais prática de inserir novos componentes físicos
(últimos botões). Na janela, é visualizado o traçado da rede, que pode ser em escala como
coordenadas obtidas através de um mapa de fundo, ou não, ou seja, apenas um esquemático.
No navegador, é possível criar e editar componentes em listas por categorias como nós, trechos,
bombas etc.)
As equações utilizadas poderão ser editadas em:
Menu Projeto -> Opções de simulação
O software apresenta as opções listadas abaixo:
– H-W: Hazen-Williams
– D-W: Darcy-Weisbach (utilizar esta equação)
– C-M: Chezy-Manning
Dê preferência em trabalhar no sistema internacional de unidades – SI. Em Projeto, vá em opções
de simulação, escolha unidades de vazão LPS (litros por segundo).
3° Exercício de aula prática – ligação entre dois reservatórios de nível constante
Nesse exercício, faremos a ligação entre dois reservatórios abertos, com diferença de npiveis de
água de 15 m, feita através de uma tubulação de 6” de diâmetro em aço liso (ε=0,10 mm). O
comprimento da tubulação é 500 m. Despreze as perdas de carga localizadas.
Público
Com todos esses datos, determine a vazão transportada em regime permanente.
4° Inserindo os objetos
O primeiro passo será clicar no botão RNF (Reservatório de Nível Fixo) e, em seguida, clicar no
mapa para inserir os dois reservatórios do problema.
O método de cálculo do programa exige que haja a incersão de, ao menos, um nó. Dessa forma,
clique no botão de adicionar nó na barra de ferramentas e insira um nó prócimo ao primeiro
reservatório, da seguinte maneira:
Público
Na sequência, insira os trechos de tubulação, clicando no botão “adicionar trecho”. Depois, dê
um clique no reservatório mais elevado e um segundo clique no nó, inserindo o primeiro trecho.
Depois, repita o processo clicando no nó e, em seguida, no reservatório inferior, dessa forma,
você irá inserir o segundo trecho, assim:
4° Dados e configurações
Agora, clique no botão “selecionar objeto” na barra de ferramentas e, a seguir, dê um duplo clique
Público
no reservatório inferior. Verifique se o nível de água nesse reservatório é zero, pois, dessa forma,
estaremos indicando que o referencial adotado para as cotas coincide com o nível de água do
reservatório inferior. Repita o mesmo procedimento para o reservatório superior, porém, definindo
o nível de água como 15, dado no enunciado.
Agora, dê duplo clique no primeiro trecho. Este só se fez necessário por exigência do programa
de que haja ao menos um nó. Portanto, será definido um comprimento desprezível para o mesmo,
da seguinte maneira:
Sempre pressione enter após definir um valor ou opção. Utilize ponto (.) como separador decimal.
-Comprimento (m) = 0.001 (valor desprezível)
-Diâmetro (mm) = 152.4 (6”)
-Rugosidade (mm) = 0.1 (enunciado)
Agora, para o segundo trecho defina os seguintes valores:
-Comprimento (m) = 500 (enunciado)
-Diâmetro (mm) = 152.4 (6”)
-Rugosidade (mm) = 0.1 (enunciado)
Público
5º Processamento e Resultados
Clique no botão “executar simulação”:
Se algum erro for reportado, volte e verifique todos os dados de cada componente e as
condigurações do projeto. No caso do preenchimento correto de todos os dados, a seguinte
mensagem deverá aparecer:
Apenas clique em “OK”.
Após a conclusão da simulação, dê um duplo clique no trecho para exibir a janela de configuração
desse componente. Alternativamente, você pode, através da janela Naveador, aba Dados,
selecionar, na lista exibida, o botão de seta para baixo, a opção Trechos e dar duplo clique no
identificador do trecho (“2).
Desça a barra de rolagem da janela que aparecerá e analise os resultados:
-Vazão: vazão calculada em L/s (unidade selecionada);
-Velocidade: velocidade calculada, em m/s;
-Perda de Carga: perda de carga unitária (em m/km);
– Fator de Resistência: fator de atrito 𝑓.

Checklist
Público
– Fazer o download do instalador e instalar o software EPANET;
– Ajustar as unidades para o SI e a equação para Darcy-Weisbach;
– Inserir os objetos – reservatórios, nó e trechos;
– Atribuir os parâmetros dos objetos inseridos – nível d’água, comprimento, diâmetro, rugosidade
e coeficiente de perda de carga localizada;
– Executar a simulação e analisar os resultados.

Estudante, você deverá entregar:
Os alunos deverão apresentar um relatório com prints do software da simulação realizada. No
relatório, os alunos deverão reportar os resultados finais e discuti-los. Apresentar também as
dificuldades encontradas durante a realização da prática e as facilidades que a utilização do
software trouxe.
Público
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3
Unidade: 2 – Escoamento Permanente em Condutos Forçados.
Aula: 8 – Sistemas Hidráulicos de Tubulações – II.

Software
Software
Livre
Infraestrutura
Computador; laboratório de informática; funciona em ambiente Microsoft® Windows 98/XP/Vista®
e/ou superiores para microcomputadores compatíveis com os sistemas IBM/Intel (o software não
possui requerimentos mínimos de hardware para funcionamento, uma vez que pode ser instalado
e operado em qualquer computador que tenha algum dos sistemas operacionais descritos).
Descrição do software
O EPANET é um software criado pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA –
Environmental Protection Agency) que permite executar simulações estáticas e dinâmicas do
comportamento hidráulico e de qualidade da água em redes de distribuição pressurizada. Tratase de um programa de domínio público e pode ser utilizado para fins acadêmicos e comereciais.
https://ct.ufpb.br/lenhs/contents/menu/assuntos/epanet
Atividade Prática
Introdução
O “Problema dos Três Reservatórios” é um desafio clássico na engenharia hidráulica que envolve
a otimização do fluxo de água entre três reservatórios interconectados. O objetivo é encontrar
configurações ideais de comportas e válvulas que maximizem o abastecimento de água para uma
cidade, ao mesmo tempo em que minimizam perdas e custos. Esse problema é essencial para o
planejamento eficiente dos sistemas de abastecimento de água, garantindo a distribuição
adequada de recursos hídricos.
Uma ferramenta valiosa para abordar o “Problema dos Três Reservatórios” e outros desafios de
engenharia hidráulica é o software EPANET, que é uma plataforma de modelagem hidráulica que
permite aos engenheiros criar representações virtuais de sistemas de abastecimento de água,
incluindo reservatórios, redes de tubulação, bombas e válvulas. Com o EPANET, é possível
simular o funcionamento de um sistema em diferentes cenários, ajustando as configurações das
válvulas e comportas para otimizar o fluxo de água.
Além disso, o software fornece informações detalhadas sobre a pressão, a vazão e a distribuição
da água em todo o sistema, o que é fundamental para tomar decisões informadas. Ele oferece
Público
uma abordagem baseada em modelos matemáticos para resolver problemas complexos, como o
“Problema dos Três Reservatórios”, permitindo que os engenheiros avaliem diferentes estratégias
de operação e manutenção.

Atividade proposta
Cálculo de problema dos três reservatórios através do EPANET.

Objetivos
Conhecer as ferramentas do software EPANET a ser utilizado na resolução do problema de três
reservatórios;
Aplicar conceitos sobre o assunto;
Correlacionar teoria e prática sobre resolução do problema de três reservatórios.

Procedimentos para a realização da atividade
1º – Para realizar a atividade proposta, é necessário que o aluno faça o download e instalação do
software EPANET. Para isso, acesse o link a seguir, baixe e instale o programa:
http://ct.ufpb.br/lenhs/contents/menu/assuntos/epanet
2º – Área de trabalho
Público
Nas opções de menu, é possível abrir e salvar arquivos, escolher uma imagem de fundo (ex.:
mapa de um bairro), definir as configurações da simulação, gerar relatórios com resultados, entre
outros. A barra de ferramentas é a maneira mais prática de inserir novos componentes físicos
(últimos botões). Na janela, é visualizado o traçado da rede, que pode ser em escala como
coordenadas obtidas através de um mapa de fundo, ou não, ou seja, apenas um esquemático.
No navegador, é possível criar e editar componentes em listas por categorias como nós, trechos,
bombas etc.)
As equações utilizadas poderão ser editadas em:
Menu Projeto -> Opções de simulação
O software apresenta as opções listadas abaixo:
– H-W: Hazen-Williams
– D-W: Darcy-Weisbach (utilizar esta equação)
– C-M: Chezy-Manning
Dê preferência em trabalhar no sistema internacional de unidades – SI. Em “projeto”, vá em
“opções de simulação”, escolha unidades de vazão LPS (litros por segundo).
3° Exercício de aula prática – problema dos três reservatórios
Os três reservatórios apresentados na figura abaixo estão interligados por tubulações com
características especificadas também na figura. Pede-se calcular as vazões nos trechos 1, 2 e 3
e as velocidades médias correspondentes. Calcule a carga de pressão em A.
Público
4° Inserindo os objetos
O primeiro passo será clicar no botão RNF (Reservatório de Nível Fixo) e, em seguida, clicar no
mapa para inserir os três reservatórios do problema.
Agora, selecione o botão “adicionar nó” para inserir o nó que representa o ponto A, conforme
abaixo:
Público
Na sequência, insira os trechos de tubulação, clicando no botão “adicionar trecho”. Depois, dê
um clique no reservatório mais elevado e um segundo clique no nó, inserindo o primeiro trecho.
Depois, repita o processo para os outros dois reservatórios para inserir o segundo e o terceiro
trecho, assim:
4° Dados e configurações
Agora, clique no botão “selecionar objeto” na barra de ferramentas e, a seguir, dê um duplo clique
no reservatório R1 e insira o nível de água conforme indicado na figura do problema (3º passo),
nesse caso, 210 m. Faça o mesmo para os outros dois reservatórios conforme especificação para
Público
cada um. Para o nó, defina a cota como 175 m.
Agora, dê duplo clique no primeiro trecho e insira as suas devidas informações:
Sempre pressione enter após definir um valor ou opção. Utilize ponto (.) como separador decimal.
-Comprimento (m) = 500 (valor desprezível)
-Diâmetro (mm) = 150
-Rugosidade (mm) = 0.20
Repita o passo a passo para os demais trechos, inserindo as informações de cada um, dessa
forma:
5º Processamento e Resultados
Clique no botão “executar simulação”:
Público
Se algum erro for reportado, volte e verifique todos os dados de cada componente e as
condigurações do projeto. No caso do preenchimento correto de todos os dados, a seguinte
mensagem deverá aparecer:
Apenas clique em “OK”.
Após a conclusão da simulação, dê um duplo clique no trecho para exibir a janela de configuração
desse componente. Alternativamente, você pode, através da janela Naveador, aba Dados,
selecionar, na lista exibida, o botão de seta para baixo, a opção Trechos e dar duplo clique no
identificador do trecho (“2).
Desça a barra de rolagem da janela que aparecerá e analise os resultados:
-Vazão: vazão calculada em L/s (unidade selecionada);
-Velocidade: velocidade calculada, em m/s.
Ao dar um duplo clique no nó, será possível obter o valor da carga de pressão em A.
.

Checklist
– Fazer o download do instalador e instalar o software EPANET;
– Ajustar as unidades para o SI e a equação para Darcy-Weisbach;
– Inserir os objetos – reservatórios, nó e trechos;
– Atribuir os parâmetros dos objetos inseridos – nível d’água, comprimento, diâmetro e
rugosidade;
– Executar a simulação e analisar os resultados.

Estudante, você deverá entregar:
Os alunos deverão apresentar um relatório com prints do software instalado e simulação
realizada. No relatório, os alunos deverão reportar os resultados finais e discuti-los. Apresentar
também as dificuldades encontradas durante a realização da prática e as facilidades que a
utilização do software trouxe.
Público
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
Unidade: Unidade 3 – Sistemas Elevatórios.
Aula: Aula 11: Sistemas de Bombeamento.

Software
Acesso on-line
Livre
Infraestrutura
Computador ou Notebook, Google Chrome e Windows 10 (Caso utilize o Windows 7 ou
dispositivo mais aintigo, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox); Acesso ao simulador de
laboratório virtual ALGETEC.
Descrição do software
ALGETEC – Laboratórios Virtuais é um simulador de laboratórios virtuais que simula o ambiente
real e proporciona ao aluno a execução de experimentos sem sair de casa. Replica a aula prática
com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional. Nessa aula prática, será utilizada uma
bancada virtual de Mecânica dos Fluidos, semelhante à bancada física presente nos laboratórios.
Atividade Prática
Introdução
Em um grande número de aplicações práticas, os campos de variação da vazão e da altura
manométrica podem ser excessivamente amplos para serem abrangidos com a utilização de uma
única bomba, mesmo variando a velocidade, sendo necessário associar bombas em série ou em
paralelo, para que os requisitos de projeto sejam atendidos (MACINTYRE, 2011, p.176)
Bombas em série são utilizadas quando se deseja aumentar a altura manométrica, pois a vazão
que passa por cada uma delas é a mesma. Nesta associação, a saída de uma bomba é conectada
à entrada da bomba seguinte, resultando numa altura manométrica total expressa pela somatória
da altura manométrica de cada bomba.
Bombas em paralelo são utilizadas quando se deseja aumentar a vazão do sistema. O aumento
da vazão também irá provocar um aumento da perda de carga do sistema, fazendo com que a
vazão total do sistema não seja a soma das vazões de cada bomba.
Em qualquer tipo de associação, deve ser levantada a curva das bombas associadas e sobrepôla à curva do sistema, para que o ponto de operação do sistema seja determinado pela interseção
das duas curvas.

Atividade proposta
Levantar a curva característica de uma bomba e de duas bombas iguais em série e em paralelo.
Público

Objetivos
Realizar o levantamento da curva de uma bomba centrífuga; determinar a curva de desempenho
de uma associação de bombas em série; definir a curva de desempenho de uma associação de
bombas em paralelo; comparar os resultados obtidos nas medições com os valores teóricos
esperados.

Procedimentos para a realização da atividade
A – Levantamento da Curva de uma Bomba Individual:
1. Nas tubulações das bombas (Alt+4), a posição das válvulas de esfera deve estar: A1 e B2
abertas e B1 e A2 fechadas;
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
2. Nas tubulações da bancada (Alt+2), a posição das válvulas de esfera devem estar abertas;
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
3. No painel elétrico (Alt+3), mantenha o botão de emergência desativado e habilite a bomba
2. Em seguida, configure o potenciômetro aumentando a vazão até o valor máximo. Por
fim, ligue o sistema.
Público
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
4. Visualize a Válvula de controle (Alt+1), clique bom o botão direito no manômetro e anote
a pressão de recalque, que corresponde à altura manométrica do sistema. Em seguida,
clique com o botão direito no rotâmetro e anote o valor correspondente da vazão. Deixe
essa duas janelas de instrumentos abertas.
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
5. Clique com o botão esquerdo em cima da válvula de esfera C2 para que ela restrinja um
pouco o fluxo e anote os valores da pressão de recalque e da vazão correspondente.
Repita esse procedimento até que a válvula de esfera C2 esteja completamente fechada,
indicando vazão zero (shut off).
Público
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
6. Após finalizar a coleta de dados, desligue o equipamento no painel elétrico (Alt+3).
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
B – Levantamento da Curva de Duas Bombas Iguais em Série:
1. Nas tubulações das bombas (Alt+4), a posição das válvulas de esfera deve estar: A1 e A2
abertas e B1 e B2 fechadas;
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
Público
2. Nas tubulações da bancada (Alt+2), a posição das válvulas de esfera devem estar abertas;
3. No painel elétrico (Alt+3), mantenha o botão de emergência desativado e habilite as duas
bombas. Aumente a vazão para o valor máximo e ligue o sistema.
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
4. Repita os passos 4. a 6. realizados em A.
C – Levantamento da Curva de Duas Bombas Iguais em Paralelo:
1. Nas tubulações das bombas (Alt+4), a posição das válvulas de esfera deve estar: A1, B1
e B2 abertas e A2 fechadas;
Fonte: Software Algetec – Associação de Bombas – ID 135.
2. Nas tubulações da bancada (Alt+2), a posição das válvulas de esfera devem estar abertas;
3. No painel elétrico (Alt+3), mantenha o botão de emergência desativado e habilite as duas
bombas. Aumente a vazão para o valor máximo e ligue o sistema
4. Repita os passos 4. a 6. realizados em A.

Checklist
Colocar as posições iniciais adequadas para as válvulas de esfera para cada um dos
experimentos.
No painel elétrico, manter o botão de emergência desativado e habilitar a(s) bomba(s) para cada
Público
experimento. Aumentar a vazão para o valor máximo e ligar o sistema.
Anotar os valores de pressão de recalque e vazão.
Fechar um pouco a válvula de esfera C2 e anotar os valores correspondente de pressão de
recalque e vazão.
Repetir o passo anterior até o fechamento total da válvula de esfera C2 (shut off).
Desligar o sistema.

Estudante, você deverá entregar:
Você deverá entregar um relatório contendo uma breve introdução, equipamentos utilizados,
procedimentos realizados, resultados obtidos e conclusão. Caso sejam utilizadas, apresente as
referências bibliográficas correspondentes.
Para a apresentação dos resultados, converta as unidades para que a Altura Manométrica esteja
em metros [m] e a vazão em metros cúbicos por hora [m3
/h]. Utilizando um papel milimetrado ou
software específico, plote a curva caracaterística da bomba individual e as curvas características
resultantes das associações em série e em paralelo das bombas e compare os resultados.

Referências
MACINTYRE, A. J. Bombas e Instalações de Bombeamento. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2011.