PROJETO CONTRA INCÊNDIOS E EXPLOSÕES

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1 PROJETO CONTRA INCÊNDIOS E EXPLOSÕES Fundamentos de hidráulica aplicados à proteção contra incêndios Prof. Dr. Eduardo Luiz de Oliveira Departamento de Engenharia Civil Faculdade de Engenharia UNESP BAURU - SP

2 Revisão dos conceitos hidráulicos Escoamento em condutos forçados São aqueles em que o contorno da veia líquida está totalmente em contato com paredes sólidas, as quais condicionam, sobre esse contorno, pressões diferentes da atmosfera.

3 Revisão dos conceitos hidráulicos Movimento permanente uniforme. Em cada ponto os parâmetros: velocidade, pressão, temperatura e massa específica; são independentes do tempo e as velocidades não sofrem variações ao longo das trajetórias das diversas partículas.

4 Equações que representam o escoamento Equação da Continuidade (para fluídos incompressíveis) Q = V A Q = Vazão (m 3 /s) V = Velocidade (m/s) A = Área (m 2 )

5 Equações que representam o escoamento Equação de Bernoulli

6 Equações que representam o escoamento Equação de Bernoulli Z 1 + P 1 /δ + V 12 /2g = Z 2 + P 2 /δ + V 22 /2g + H Z = energia de posição; P/δ = energia de pressão; V 2 /2g = energia cinética.

7 Perda de carga nos condutos. Ao longo da tubulação (distribuída); J = β Q n / D m] H = J L Localizada; λ = K V 2 /2g

8 Fórmulas que representam a perda de carga distribuída Fórmula universal H = f L/D V 2 /2g H = perda de carga total (mca); f = coeficiente universal de perda de carga; L = comprimento (m); D = diâmetro (m); V = velocidade (m/s ).

9 Fórmulas empíricas Para diâmetros superiores a 50 mm. Fórmula de Hazen - Williams Q = 0,2785 C D 2,63 J 0,54 Q = Vazão (m 3 ); C = coeficiente que depende da natureza das paredes; D = diâmetro (m); J = perda de carga unitária (mca/m).

10 Fórmulas empíricas Para diâmetros inferiores a 50 mm Fórmula Fair Wipple - Hsiao Q = 27,113 D 2,596 J 0,532 Q = Vazão (m 3 ); D = diâmetro (m); J = perda de carga unitária (mca/m).

11 Fórmula que representa a perda de carga localizada. Equação geral λ = K V 2 /2g λ = perda de carga total (mca); K = coeficiente que depende do tipo de singularidade V = velocidade (m/s); g = aceleração da gravidade

12 Simplificação do cálculo da perda de carga localizada. Comprimento equivalente em metros de tubulação Valores tabelados em função da singularidade e do diâmetro da canalização. L = K/f D Comprimento equivalente em numero de diâmetros da tubulação Valores tabelados em função do diâmetro da canalização (utilizado para programação)

13 Pdisp = Pest - H Pressão disponível Linha de carga Efetiva Linha de Piezométrica Efetiva H Pdisp Pest

14 SISTEMAS ELEVATÓRIOS Partes constituintes: Tubulação de sucção; Conjunto Elevatório; Tubulação de recalque;

15 SISTEMAS ELEVATÓRIOS Instalação da bomba: Bomba afogada; quando a cota de instalação do eixo da bomba está abaixo da cota do nível d`água no reservatório. Bomba não afogada; quando a cota de instalação do eixo da bomba está acima da cota do nível d`água no reservatório.

16 SISTEMAS ELEVATÓRIOS

17 SISTEMAS ELEVATÓRIOS Altura total de elevação: H = H m +V 2 r/2g-v 2 s/2g H m = H g + H s + H r Como V 2 r/2g - V 2 s/2g muito pequeno em comparação com H m temos: H = H g + H s + H r

18 SISTEMAS ELEVATÓRIOS Potência do conjunto elevatório Pot = (9,8 x Q H) /( η x η m ) (kw) ou Pot = (10 ³ xq H) / (75 η x η m )(cv) Q (m ³ /s) e H (m)

19 SISTEMAS ELEVATÓRIOS Gráficos característicos de uma bomba Mosaico;

20 SISTEMAS ELEVATÓRIOS Q x H m ; Q x Pot.