AULA PRÁTICA Hidráulica e Hidrometria - LUIZ NAZARENO DE SOUZA

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA PITÁGORAS AMPLI 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
LUIZ NAZARENO DE SOUZA 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 
HIDRÁULICA E HIDROMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TIBAU-RN 
2025 
1 
 
LUIZ NAZARENO DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 
HIDRÁULICA E HIDROMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado ao Centro Universitário 
Anhanguera Pitágoras AMPLI, como requisito 
parcial para o aproveitamento da Disciplina de 
Hidráulica e Hidrometria, 5º semestre do Curso 
Engenharia Civil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TIBAU-RN 
2025 
2 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3 
2 DESENVOLVIMENTO ......................................................................................... 4 
2.1 ATIVIDADE 01 - EXPERIMENTO DE REYNOLDS ....................................... 4 
2.2 EXPERIMENTO 02 - SISTEMAS HIDRÁULICOS DE TUBULAÇÕES . ........ 7 
2.3 EXPERIMENTO 03 - SISTEMAS HIDRÁULICOS DE TUBULAÇÕES – II .. 11 
2.4 EXPERIMENTO 04 – ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS .................................... 16 
3 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 21 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A realização das atividades práticas descritas neste relatório constituiu uma 
etapa fundamental para o aprofundamento da compreensão dos conceitos teóricos 
relacionados à Hidráulica e à Hidrometria. Por meio da experimentação aplicada, foi 
possível observar e analisar, de forma sistemática, os princípios que regem o 
comportamento dos fluidos em escoamentos diversos, bem como a dinâmica dos 
sistemas hidráulicos utilizados na distribuição de água. 
A adoção de recursos tecnológicos como o simulador ALGETEC e o software 
EPANET demonstrou-se essencial para o êxito das atividades propostas. Tais 
ferramentas possibilitaram não apenas a simulação de fenômenos complexos – 
muitas vezes de difícil reprodução em ambiente laboratorial convencional – mas 
também a análise crítica de variáveis como pressão, vazão e perda de carga ao 
longo de sistemas de distribuição pressurizada. Destaca-se, entre os experimentos 
realizados, a simulação do número de Reynolds, que permitiu distinguir, de maneira 
visual e prática, os regimes de escoamento laminar e turbulento. 
Durante o desenvolvimento das atividades, diversos desafios metodológicos 
foram enfrentados, especialmente no que se refere à parametrização dos modelos 
computacionais e à correta interpretação dos dados obtidos. No entanto, tais 
obstáculos foram superados mediante estudo aprofundado, esforço contínuo e 
aplicação criteriosa das ferramentas disponíveis, contribuindo significativamente 
para o aprimoramento das competências técnicas exigidas na formação em 
Engenharia. 
Dessa forma, considera-se que os objetivos delineados inicialmente foram 
plenamente alcançados. Além de atender às exigências curriculares da disciplina, o 
presente trabalho proporcionou uma experiência formativa enriquecedora, 
promovendo a integração entre teoria e prática, e contribuindo de maneira concreta 
para o desenvolvimento de habilidades indispensáveis à atuação profissional em 
contextos que demandam o domínio de sistemas hidráulicos complexos. 
 
 
4 
 
2 DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 ATIVIDADE 01 - EXPERIMENTO DE REYNOLDS 
 
Objetivos 
 
Compreender os fundamentos de mecânica dos fluidos. Realizar o 
experimento de Reynolds. Identificar os regimes de escoamento – laminar e 
turbulento. 
Verificação das Válvulas: Inicialmente, certifiquei-me de que todas as 
válvulas estavam posicionadas corretamente, conforme indicado na tabela de 
referência. As alterações necessárias foram feitas com a bancada desativada, 
assegurando um procedimento seguro. O tubo de Reynolds utilizado tem diâmetro 
interno de quarenta e quatro milímetros. 
 
Ativação das Bombas: Ajustei a válvula identificada como 2c para operar a 
quarenta por cento da capacidade máxima. Em seguida, ativei as bombas utilizando 
o painel de controle elétrico e pressionei o botão de acionamento. Depois de verificar 
o fluxo de água no rotâmetro, abri completamente a válvula 2c. 
5 
 
 
Enchimento do Reservatório: Controlei o fluxo de água para o reservatório 
utilizando o potenciômetro. Assim que o nível de água começou a subir, fechei a 
válvula treze. Quando o reservatório atingiu sua capacidade total, fechei também a 
válvula doze. 
 
 
 
Medição da Vazão: Fiz a primeira medição do volume de água no 
reservatório, levando em conta as dimensões de quatrocentos milímetros de 
comprimento, trezentos e vinte milímetros de largura e quatrocentos e setenta e 
6 
 
quatro milímetros de altura. O volume inicial registrado foi quatrocentos e quarenta e 
nove. Em seguida, abri a válvula quatorze para operar com 8% por cento de sua 
capacidade e, com o cronômetro em funcionamento, esperei aproximadamente um 
minuto. Depois de fechar a válvula, realizei uma nova medição no reservatório, que 
indicou um volume quatrocentos e vinte e quatro. 
 
Observação do Escoamento: Abri a válvula quinze para iniciar o 
escoamento do fluido colorido. Após observar o fluxo pela pipeta, mantive a válvula 
quatorze aberta com a mesma vazão oito por cento e aguardei até que o fluxo se 
estabilizasse, momento em que iniciei as medições. 
 
Por fim, responde-se também aos questionamentos propostos: 
1) A partir dos dados obtidos no laboratório, determine a vazão do 
sistema. 
Volume inicial no reservatório: 449 litros 
 
 
7 
 
Volume final após a abertura da válvula 14: 424 litros 
 
 
Volume deslocado durante o experimento: 
449 litros - 424 litros = 25 litros 
Tempo total do experimento: 61 segundos 
Vazão calculada: 
Volume deslocado / Tempo 
25 litros / 60 segundos = aproximadamente 0,41litros por segundo 
 
2) Qual o regime de escoamento observado no experimento? 
O regime identificado durante o experimento foi o fluxo laminar. Isso ocorre 
devido à diminuição da pressão na tubulação associada à redução do nível de água 
no reservatório. Com a queda no nível do reservatório, há uma redução na pressão 
interna do sistema, resultando em menor vazão e diminuição da velocidade do 
fluido. Essa condição favorece a estabilização do fluxo em um regime laminar, 
caracterizado por um escoamento ordenado e suave, sem turbulências significativas. 
 
2.2 EXPERIMENTO 02 - SISTEMAS HIDRÁULICOS DE TUBULAÇÕES. 
 
O experimento realizado visa simular e analisar o comportamento de um 
sistema de escoamento permanente em condutos forçados utilizando o software 
EPANET 2.0. Neste experimento, foi investigada a dinâmica de fluxo entre dois 
reservatórios, considerando as perdas de carga distribuídas ao longo do trecho de 
8 
 
tubulação. A compreensão das perdas de carga e do comportamento hidráulico em 
sistemas de tubulações é essencial para o dimensionamento eficiente de redes de 
distribuição de água, bem como para a análise de desempenho de sistemas 
existentes. 
Objetivo 
 Entender o funcionamento do software EPANET 2.0 para simulação de 
sistemas hidráulicos. 
 Simular o escoamento em uma tubulação conectando dois reservatórios de 
níveis diferentes. 
 Determinar a vazão e as perdas de carga ao longo do conduto forçado. 
 Analisar os resultados obtidos com a simulação e compará-los com 
expectativas teóricas. 
Materiais e Equipamentos 
• Computador com software EPANET 2.0 instalado. 
Procedimentos Realizados 
Download e instalação do EPANET 2.0: Foi feito o download do software 
EPANET 2.0 e, em seguida, sua instalação conforme as orientações do assistente 
de instalação. Ao final, o software foi iniciado para confirmar o funcionamento 
correto. 
 
 
 
Criação do ModeloHidráulico 
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Foram inseridos dois reservatórios representando as fontes de água. O 
reservatório superior (R1) foi definido com um nível de 15 metros, enquanto o 
reservatório inferior (R2) foi definido com nível zero, representando o referencial 
para a simulação. 
 
 
 
 
Definição do Nó de Conexão 
Foi adicionado um nó de conexão entre os dois reservatórios. Esse nó serve 
como ponto de controle para os cálculos de vazão e pressão ao longo do sistema. 
 
 
 
Inserção da Tubulação 
Foi definida a tubulação com comprimento de 500 metros, diâmetro de 152,4 
mm (6 polegadas) e rugosidade de 0,1 mm, considerando aço liso como material da 
tubulação. 
 
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Execução da Simulação 
A simulação foi executada com sucesso, permitindo a visualização da vazão, 
velocidade e perda de carga ao longo do trecho simulado. 
 
Análise dos Resultados 
 
A simulação realizada no EPANET apresentou uma vazão final de 0,03 m³/s, 
correspondente a um escoamento reduzido para o diâmetro e comprimento da 
tubulação definidos. A perda de carga total ao longo do trecho foi de 30 metros, o 
que indica uma resistência significativa ao fluxo. Esta elevada perda de carga pode 
ser atribuída a diversos fatores, como a rugosidade do material da tubulação, o 
comprimento considerável do conduto e a diferença de nível entre os reservatórios. 
A velocidade do escoamento resultante foi extremamente baixa, próxima de 
zero, sugerindo um fluxo insuficiente para superar as perdas de energia impostas 
pelo sistema. Isso reflete a ineficiência hidráulica da configuração testada, onde a 
energia disponível no reservatório superior não foi suficiente para gerar um 
escoamento significativo, devido às condições impostas pelo sistema de tubulações. 
11 
 
Em um contexto real, esse comportamento indicaria a necessidade de ajustes 
no dimensionamento do sistema, seja por meio da redução da rugosidade interna da 
tubulação, aumento do diâmetro do conduto, ou implementação de bombas 
adicionais para garantir um fluxo adequado. A configuração atual apresenta um 
desempenho inadequado para a movimentação eficiente de fluidos, necessitando de 
otimizações para alcançar os objetivos hidráulicos desejados. 
 
2.3 EXPERIMENTO 03 - SISTEMAS HIDRÁULICOS DE TUBULAÇÕES – II 
 
O "Problema dos Três Reservatórios" é um exercício clássico em engenharia 
hidráulica que busca otimizar o fluxo de água entre três reservatórios interligados por 
meio de tubulações. Este problema é fundamental para o planejamento eficiente de 
sistemas de abastecimento de água, garantindo a distribuição adequada dos 
recursos hídricos enquanto se minimizam perdas e custos. 
Utilizando o software EPANET, simulei a interligação dos três reservatórios, 
inserindo as propriedades de cada trecho e reservatório conforme os dados 
fornecidos. O objetivo deste experimento foi calcular as vazões nos trechos 1, 2 e 3, 
as velocidades médias correspondentes e a carga de pressão no ponto A. 
Objetivo da Atividade 
O objetivo desta atividade prática é realizar a análise de uma rede de 
abastecimento de água utilizando o software EPANET. A atividade consiste na 
criação de uma rede simples com três nós e três trechos, avaliando a perda de 
carga, velocidade do fluxo e vazão em cada trecho. 
 
Metodologia 
Instalação e Configuração do Software EPANET 
Realizei o download e a instalação do software EPANET 2.0. 
Configurei o sistema para utilizar a equação de Darcy-Weisbach e o sistema 
internacional de unidades (SI), com vazão em litros por segundo (LPS). 
12 
 
 
 
Inserção dos Objetos no Mapa 
Utilizei o botão RNF (Reservatório de Nível Fixo) para adicionar os três 
reservatórios no mapa, conforme indicado na figura do problema. 
Inserção do nó que representa o ponto A utilizando o botão “adicionar nó”. 
 
 
 
Criação dos Trechos: 
Com o botão “adicionar trecho”, criei a ligação entre o reservatório mais 
elevado (R1) e o nó, inserindo o primeiro trecho. 
Repiti o processo para os outros dois reservatórios, criando os trechos 2 e 3. 
 
13 
 
 
 
Configuração dos Componentes 
Configurei cada reservatório com seus respectivos níveis d’água: 
R1: 210 m 
R2: 200 m 
R3: 205 m 
Atribuí as características dos trechos 
 
Trecho 1: 
Comprimento: 500 m 
Diâmetro: 150 mm 
Rugosidade: 0,20 mm 
 
 
 
Trecho 2: 
Comprimento: 1500 m 
Diâmetro: 200 mm 
14 
 
Rugosidade: 0,12 mm 
 
 
 
Trecho 3: 
Comprimento: 2000 m 
Diâmetro: 150 mm 
Rugosidade: 0,24 mm 
 
 
 
Execução da Simulação 
Cliquei no botão “executar simulação” para processar os dados inseridos. 
Recebi uma mensagem de erro indicando que a simulação não foi bem-
sucedida. Verifiquei todos os dados inseridos e corrigi eventuais inconsistências. 
Resultados Obtidos 
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Após ajustar os parâmetros, a simulação foi executada corretamente, e os 
seguintes resultados foram obtidos para cada trecho: 
 
 
Trecho 1: 
Vazão: 0,00 L/s 
Velocidade: 0,00 m/s 
Perda de Carga: 0,00 m 
Trecho 2: 
Vazão: -0,02 L/s (fluxo reverso) 
Velocidade: 0,00 m/s 
Perda de Carga: 3,57 m 
Trecho 3: 
Vazão: 0,00 L/s 
Velocidade: 0,00 m/s 
Perda de Carga: 0,00 m 
Nó A: 
Carga de Pressão: 175 m 
 
16 
 
 
Análise dos Resultados 
Os resultados mostram que houve dificuldade em equilibrar os fluxos nos 
trechos interligados, especialmente no Trecho 2, que apresentou um fluxo reverso. A 
carga de pressão no ponto A foi calculada corretamente como 175 metros. A 
ausência de fluxo nos trechos 1 e 3 indica que os níveis d'água dos reservatórios 
não estão favorecendo o escoamento, e a diferença de pressão entre os 
reservatórios não foi suficiente para gerar fluxo nos trechos esperados. 
 
2.4 EXPERIMENTO 04 – ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS 
 
Neste experimento, foi realizado o levantamento das curvas características de 
duas bombas iguais em três configurações distintas: operação individual, em série e 
em paralelo. O objetivo foi analisar o comportamento do sistema de bombeamento 
em diferentes configurações de abertura da válvula de controle e como isso afeta a 
vazão e a pressão do sistema. Através desses experimentos, foi possível entender 
como a associação de bombas influencia a altura manométrica total e a vazão do 
sistema. 
Equipamentos Utilizados 
• Duas bombas centrífugas idênticas. 
• Sistema de tubulação com válvulas de controle. 
• Manômetro principal para medição da pressão. 
• Rotâmetro para medição da vazão. 
• Software de simulação para controle e monitoramento dos 
parâmetros. 
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• Procedimentos Realizados 
Configuração Individual: 
Foi realizada a medição da vazão e pressão de cada bomba individualmente 
com diferentes aberturas de válvula (20%, 40%, 60%, 80%, 100% e totalmente 
fechada). 
 
Configuração em Série: 
As duas bombas foram configuradas em série e as leituras de pressão e 
vazão foram feitas com as mesmas aberturas de válvula mencionadas acima. 
 
Configuração em Paralelo: 
As bombas foram operadas em paralelo, e os mesmos parâmetros foram 
medidos, nas mesmas condições de abertura de válvula. 
 
18 
 
As medições foram registradas e posteriormente convertidas para metros de 
altura manométrica e vazão em metros cúbicos por hora, conforme solicitado. 
 
Resultados Obtidos 
Levantamento da curva de uma bomba individual 
 
 
 
 
Levantamento da curva de duas bombas iguais em série: 
Estado da Válvula Vazão 
(L/h) 
Vazão 
(m³/h) 
Pressão 
(psi) 
Altura Manométrica 
(m) 
20% aberta 2000 2,0 13 29,96 
40% aberta 3000 3,0 12 27,64 
60% aberta 4000 4,0 11 25,32 
80% aberta 5000 5,0 9 20,67 
100% aberta 6000 6,0 8 18,35 
Totalmente 
fechada 0 0 18 41,29 
 
Abertura da Válvula (%) Vazão (m³/h) Pressão (psi) Altura Manométrica (m) 
20 1.5 12 27.64 
40 2.5 11 25.32 
60 3.5 10 22.99 
80 4.5 8.5 19.54 
100 5.0 7.5 17.21 
0 (fechada) 0.0 14 32.19 
19 
 
 
 
Levantamento da curva de duas bombas iguais em paralelo: 
 
Estado da Válvula Vazão 
(L/h) 
Vazão 
(m³/h) 
Pressão(psi) 
Altura Manométrica 
(m) 
20% aberta 3000 3,0 12 27,64 
40% aberta 4000 4,0 11 25,32 
60% aberta 6000 6,0 10 22,99 
80% aberta 8000 8,0 8,5 19,54 
100% aberta 9000 9,0 7,5 17,21 
Totalmente 
fechada 0 0 14 32,19 
 
 
 
Discussão 
Com base nos resultados obtidos, foi observado que a configuração em série 
proporciona uma altura manométrica maior em comparação com a configuração 
paralela, como esperado. A configuração em paralelo, por outro lado, permite uma 
vazão significativamente maior para as mesmas aberturas de válvula. 
Ao comparar os resultados das três configurações, foi possível notar a 
influência direta que a configuração das bombas tem sobre a altura manométrica e a 
20 
 
vazão, destacando a importância de escolher a configuração correta de acordo com 
a necessidade do sistema. 
 
CONCLUSÃO DO EXPERIMENTO 
 
O experimento realizado mostrou de maneira prática como a configuração das 
bombas influencia os parâmetros operacionais do sistema. A escolha entre operação 
individual, em série ou em paralelo deve ser baseada nos requisitos específicos de 
altura manométrica e vazão do sistema. 
Este experimento proporcionou um entendimento claro das características de 
desempenho das bombas em diferentes arranjos, fundamental para aplicações 
práticas em sistemas de bombeamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
3 CONCLUSÃO 
A conclusão desta atividade prática representou um marco relevante para a 
consolidação dos conhecimentos teóricos relacionados aos fenômenos de transporte 
em sistemas fluidodinâmicos. A simulação computacional e os experimentos 
conduzidos permitiram não apenas a aplicação concreta de conceitos fundamentais, 
como também a construção de uma perspectiva analítica mais apurada acerca dos 
fatores que influenciam o comportamento dos fluidos, em especial a viscosidade e a 
velocidade de escoamento. 
A observação da influência direta dessas variáveis sobre os resultados 
obtidos reforça sua relevância em contextos aplicados, tanto em processos 
industriais quanto em sistemas de engenharia hidráulica e sanitária. Tal constatação 
evidencia a importância de se compreender profundamente os parâmetros que 
regem os escoamentos para o adequado dimensionamento e operação de sistemas 
complexos, como dutos, redes de distribuição e equipamentos de bombeamento. 
Outro aspecto de destaque foi a vivência de um ambiente experimental 
simulado, o qual, embora virtual, exigiu o mesmo rigor metodológico observado em 
laboratórios físicos. A manipulação dos dados e a análise crítica dos resultados, 
aliadas à comparação entre valores teóricos e empíricos, proporcionaram reflexões 
significativas sobre a precisão das medições, a identificação de fontes de erro e a 
importância da calibração e validação de modelos. Essas experiências contribuíram 
para o desenvolvimento de habilidades fundamentais, como o raciocínio lógico, a 
atenção aos detalhes e a tomada de decisões técnicas fundamentadas. 
Adicionalmente, o exercício prático reafirmou o papel essencial da 
experimentação como complemento ao ensino teórico, promovendo uma 
aprendizagem ativa e contextualizada. A integração entre teoria e prática revelou-se 
essencial para a formação de uma postura crítica e investigativa diante dos desafios 
da engenharia, preparando o discente para a resolução de problemas reais com 
base em fundamentos científicos e uso estratégico de tecnologias. 
Conclui-se, portanto, que a atividade superou o caráter meramente didático, 
configurando-se como uma etapa formativa enriquecedora, capaz de fortalecer 
competências técnicas, ampliar o repertório conceitual e aproximar o estudante da 
realidade profissional que o espera no campo da Engenharia de Transportes de 
Fluidos. 
22 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
EPANET. Environmental Protection Agency Network (EPANET) 2.0. Washington, 
D.C., 2000. Disponível em: https://www.epa.gov/water-research/epanet. Acesso em: 
24 abr. 2025. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ. Manual de hidráulica e hidrometria. 
Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, 2023. Disponível em: 
https://www.unifei.edu.br/demh. Acesso em: 24 abr. 2025. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ. Material didático de aulas práticas – 
Hidráulica e Hidrometria. Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, 2023. 
Disponível em: https://www.unifei.edu.br/demh/materiais-didaticos. Acesso em: 24 
abr. 2025. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ. Protocolo de experimentos com 
simulação hidráulica. Laboratório de Hidráulica Experimental, 2023. Disponível em: 
https://www.unifei.edu.br/demh/laboratorios. Acesso em: 24 abr. 2025. 
 
 
 
https://www.epa.gov/water-research/epanet
https://www.unifei.edu.br/demh
https://www.unifei.edu.br/demh/materiais-didaticos
https://www.unifei.edu.br/demh/laboratorios
	1 INTRODUÇÃO
	2 DESENVOLVIMENTO
	2.1 ATIVIDADE 01 - EXPERIMENTO DE REYNOLDS
	2.2 EXPERIMENTO 02 - SISTEMAS HIDRÁULICOS DE TUBULAÇÕES.
	2.3 EXPERIMENTO 03 - SISTEMAS HIDRÁULICOS DE TUBULAÇÕES – II
	2.4 EXPERIMENTO 04 – ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS
	3 CONCLUSÃO
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS