relatório de aula prática hidráulica e Hidrometria

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Relatorio de aula pratica hidraulica e hidrometria
Hidraulica (Anhanguera Educational)
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Relatorio de aula pratica hidraulica e hidrometria
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Universidade Anhanguera 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 
MARCELO BORBA GONÇALCES 
 PORTFÓLIO 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
 
 
 
HIDRÁULICA E HIDROMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
 
 
 
 
 
DISCIPLINA: HIDRÁULICA E HIDROMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho referente a disciplina de Hidráulica e Hidrometria: 
Apresentado a Universidade Anhanguera como requisito a 
obtenção de nota curso de Bacharelado em Engenharia Civil. 
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SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3 
2 DESENVOLVIMENTO ............................................................................................ 4 
2.1 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 ............................................................................ 4 
2.2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 .......................................................................... 10 
2.3 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 .......................................................................... 16 
2.4 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 .......................................................................... 22 
3 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 35 
REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 36 
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1 INTRODUÇÃO 
 
A disciplina de Hidráulica e Hidrometria é essencial para a formação de 
engenheiros, fornecendo os fundamentos teóricos e práticos necessários para a 
compreensão do comportamento dos fluidos em sistemas de tubulação e em 
projetos de infraestrutura hidráulica. Este roteiro de aula prática tem como objetivo 
aprofundar os conceitos relacionados ao escoamento de fluidos e à análise de 
sistemas hidráulicos utilizando ferramentas experimentais e computacionais. 
Na Atividade 1, será realizado o Experimento de Reynolds, que tem como 
foco a identificação dos diferentes regimes de escoamento em tubulações, com base 
no número de Reynolds. A partir desse experimento, será possível verificar o 
comportamento do fluido e entender os fatores que influenciam a mudança entre os 
regimes de escoamento. 
A Atividade 2 consiste no cálculo de tubulações entre dois reservatórios 
utilizando o software EPANET. Esse exercício prático permitirá o dimensionamento 
adequado das tubulações, levando em consideração a perda de carga e a vazão, 
além de introduzir o uso de ferramentas de simulação na modelagem de redes 
hidráulicas. 
Na Atividade 3, será realizada a simulação do problema dos três reservatórios 
com o auxílio do EPANET. Esta atividade envolve a análise de sistemas hidráulicos 
interconectados, permitindo que o aluno compreenda a distribuição de vazões e os 
balanços de energia hidráulica em redes mais complexas. 
Por fim, a Atividade 4 aborda a caracterização de bombas hidráulicas, 
levantando a curva característica de uma bomba isolada e de duas bombas iguais 
em série e em paralelo. 
Essas atividades práticas, além de reforçarem os conceitos teóricos de 
hidráulica, proporcionam ao aluno o desenvolvimento de habilidades na utilização de 
softwares de simulação, contribuindo para sua formação técnica e profissional no 
campo da engenharia hidráulica. 
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2 DESENVOLVIMENTO 
 
 
 
2.1 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 
 
O Experimento de Reynolds é fundamental para a compreensão dos regimes 
de escoamento em fluidos, sendo um dos pilares da mecânica dos fluidos. Através 
do número de Reynolds, podemos classificar o escoamento como laminar, transição 
ou turbulento, dependendo da razão entre as forças inerciais e viscosas. 
O Número de Reynolds é uma grandeza adimensional que descreve o regime 
de escoamento de um fluido e é fundamental para o dimensionamento de projetos 
hidráulicos. A mudança do escoamento laminar para turbulento é influenciada por 
diversos fatores, incluindo a geometria, a rugosidade da superfície, a velocidade do 
escoamento e a temperatura da superfície (CENGEL E CIMBALA, 2012). 
Neste experimento, o objetivo é identificar esses regimes de escoamento 
utilizando um tubo de Reynolds, medindo a vazão e observando o comportamento 
do fluido com corante. 
 
Procedimentos 
 
 
-Foram realizadas as alterações conforme a Tabela 1, garantindo que as 
válvulas principais estivessem abertas para o correto fluxo de água. 
-A válvula 2c foi ajustada inicialmente para 40% de abertura, conforme 
solicitado. Após ligar o painel elétrico, a válvula foi aberta completamente para 
permitir o fluxo de água. 
- Utilizando o potenciômetro, ajustei a vazão para encher o reservatório de 
acrílico. O volume de água foi observado e, após atingir o nível necessário, as 
válvulas 12 e 13 foram fechadas. 
-Com a válvula 14 aberta em 8%, o cronômetro foi iniciado. Após 1 minuto e 4 
segundos, o volume de água foi medido novamente, calculando a variação de 
volume. 
-A válvula 15 foi aberta para permitir a passagem do fluido com corante, e a 
válvula 14 foi ajustada na mesma porcentagem para estabilizar o fluxo. O 
comportamento do corante foi observado para identificar o regime de escoamento. 
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Determinação da Vazão do Sistema 
-Dimensões do reservatório: 40 cm (comprimento) x 32 cm (largura) x 47,4 cm 
(altura) 
-Volume inicial do reservatório: 405 ml 
-Volume final do reservatório: 389 ml 
-Tempo de medição: 1 minuto e 4 segundos (ou 64 segundos) 
Volume escoado: 
Vescoado = Vinicial − Vfinal = 405ml − 389ml = 16ml 
Vescoado = 16ml = 0,016 litros 
 
Cálculo da vazão: 
Q = Vescoado 
Tempo 
Q = 0,016 litros = 0,00025 litros/segundo = 0,25 ml/segundo 
64 segundos 
 
Regime de escoamento observado 
 
 
A velocidade média U é dada por: 
U = Q 
A 
A = π × (D)2 = π (0,044)2 = 1,52 × 10-3 m2 
2 2 
Substituindo 
U = 0,25 × 10−6 m3/s = 1,64 × 10-4 m/s 
1,52 × 10-3m2 
 
 
Re = U × D 
v 
Re = 1,64 × 10-4 m/s × 0,044 m = 7,2 
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1,0 × 10-6 m2/s 
 
 
Como o Re é muito menor que 2000, o regime de escoamento observado foi 
laminar. O regime de escoamento laminar ocorre quando as forças viscosas 
dominam sobre as forças inerciais em um fluido. Nesse regime, as partículas do 
fluido se movem em camadas paralelas e ordenadas, sem misturar-se entre si. A 
fluidez é suave e as trajetórias das partículas são previsíveis e regulares. Esse 
comportamento é característico de escoamentos com números de Reynolds 
inferiores a 2000, onde o fluido se desloca de forma suave e controlada dentro da 
tubulação, minimizando a formação de turbulências. 
 
 
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Repetição 
-Dimensões do reservatório: 40 cm (comprimento) x 32 cm (largura) x 47,4 cm 
(altura) 
-Volume inicial do reservatório: 450 ml 
-Volume final do reservatório: 276 ml 
-Tempo de medição: 1 
Válvula 14 = aberta a 25% 
 
O regime de escoamento observado foi turbulento. 
 
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2.2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 
 
Introdução 
 
Nesta atividade, foi utilizada a equação de Darcy-Weisbach para determinar a 
perda de carga distribuída em uma tubulação de aço liso que conecta dois 
reservatórios com uma diferença de nível de água de 15 metros. O software 
EPANET foi empregado para calcular a vazão em regime permanente através da 
tubulação, fornecendo uma análise detalhada dos parâmetros hidráulicos 
envolvidos. O objetivo principal foi compreender a influência da perda de carga 
distribuída e como ela pode ser calculada utilizando ferramentas computacionais. 
 
Procedimentos 
 
-Baixei o software EPANET e instalei conforme as instruções fornecidas. As 
unidades foram ajustadas para o sistema internacional (SI), e a equação de Darcy- 
Weisbach foi selecionada para os cálculos de perda de carga. 
-Inseri dois reservatórios de nível fixo no mapa, representando os pontos 
inicial e final da tubulação. 
-Adicionei um nó para conectar os reservatórios por meio dos trechos de 
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tubulação. 
-Configurei a tubulação com um diâmetro de 6 polegadas (152,4 mm) e um 
comprimento de 500 metros, com rugosidade de 0,10 mm. 
-O nível do reservatório superior foi definido como 15 metros e o do 
reservatório inferior como 0 metros. 
 
Trechos de Tubulação: 
-Trecho 1 (entre o reservatório superior e o nó): Comprimento = 0,001 m, 
Diâmetro = 152,4 mm, Rugosidade = 0,10 mm. 
-Trecho 2 (entre o nó e o reservatório inferior): Comprimento = 500 m, 
Diâmetro = 152,4 mm, Rugosidade = 0,10 mm. 
 
Simulação e Resultados: 
-Após a configuração, a simulação foi executada e os resultados foram 
analisados para cada trecho da tubulação. 
 
Resultados 
Trecho 1 
-Vazão: vazão calculada em L/s (unidade selecionada) = 0.03 L/s 
-Velocidade: velocidade calculada, em m/s = 0.00 m/s 
-Perda de Carga: perda de carga unitária (em m/km) = 29.07 m/km 
- Fator de Resistência: fator de atrito 𝑓 = 32651.060 
 
 
Trecho 2 
-Vazão: vazão calculada em L/s (unidade selecionada) = 0.03 L/s 
-Velocidade: velocidade calculada, em m/s = 0.00 m/s 
-Perda de Carga: perda de carga unitária (em m/km) = 30.00 m/km 
- Fator de Resistência: fator de atrito 𝑓 = 33697.890 
 
 
Na concepção de um projeto hidráulico, é crucial considerar a dissipação de 
energia ao longo do escoamento, conhecida como perda de carga. Essa perda é 
causada por vários fatores, como o atrito do fluido com as paredes da tubulação, a 
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velocidade do escoamento e a turbulência. Esses elementos contribuem para a 
perda contínua de carga ao longo do percurso do fluido. 
A perda de carga em um sistema pode ser calculada usando a equação de 
Darcy-Weisbach, que leva em conta o comprimento total da tubulação e o fator de 
atrito. O fator de atrito é um número adimensional que quantifica a relação entre a 
perda de carga, os parâmetros de dimensionamento da tubulação e a velocidade do 
fluido. A determinação desse fator pode ser feita por meio de equações iterativas, 
diretas ou métodos gráficos, dependendo do número de Reynolds e da rugosidade 
relativa da tubulação (WHITE, 2011). 
 
Discussão dos Resultados 
 
Os resultados obtidos indicam que a vazão calculada é muito baixa (0,03 L/s) 
e que as velocidades são praticamente nulas, o que sugere uma possível 
inconsistência nos dados ou configurações do modelo. A perda de carga distribuída 
foi relativamente alta, o que é esperado devido ao comprimento significativo da 
tubulação e à rugosidade. Os fatores de resistência são elevados, refletindo a 
resistência ao escoamento causada pela rugosidade e o comprimento da tubulação. 
 
Dificuldades Encontradas 
 
Durante a realização da prática, uma dificuldade significativa foi a 
configuração correta dos parâmetros no EPANET, especialmente a atribuição 
precisa dos valores de comprimento e rugosidade. Além disso, o software requer um 
conhecimento específico da interface e dos procedimentos, o que pode ser um 
desafio para quem não está familiarizado. 
Facilidades da Utilização do Software 
 
O EPANET provou ser uma ferramenta muito útil para o cálculo e análise de 
sistemas hidráulicos. A visualização gráfica da rede e a capacidade de ajustar 
parâmetros e executar simulações com facilidade são grandes vantagens. A geração 
automática de relatórios e a análise detalhada dos resultados também facilitam a 
interpretação dos dados e a tomada de decisões. 
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Conclusão 
 
 
A atividade proporcionou uma compreensão prática dos conceitos de perda 
de carga distribuída em tubulações e a aplicação da equação de Darcy-Weisbach 
para problemas reais. Apesar das dificuldades iniciais, o uso do software EPANET 
demonstrou ser uma solução eficiente para a análise e dimensionamento de 
condutos forçados, destacando a importância de ferramentas computacionais naengenharia hidráulica. 
 
Prints do software 
 
 
 
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2.3 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 
 
Introdução 
 
O Problema dos Três Reservatórios é um problema clássico na engenharia 
hidráulica que envolve a gestão eficiente do fluxo de água entre três reservatórios 
interconectados. O objetivo é otimizar o fluxo para maximizar o abastecimento e 
minimizar as perdas e os custos associados. 
A utilização do software EPANET facilita a resolução desse problema, 
oferecendo uma plataforma robusta para modelagem e simulação de sistemas de 
abastecimento de água. Com o EPANET, é possível configurar os componentes do 
sistema, realizar simulações e analisar o desempenho dos trechos de tubulação e 
reservatórios. 
 
Procedimentos Realizados 
-O software foi baixado e instalado a partir do link fornecido no roteiro. 
-Ajustei as unidades para o Sistema Internacional (SI) e selecionei a equação 
de Darcy-Weisbach para a simulação. 
-Inseridos três reservatórios com os seguintes níveis: 
-Reservatório R1: 210 m 
-Reservatório R2: 200 m 
-Reservatório R3: 190 m 
-O nó A foi inserido com uma cota de 175 m. 
-Os trechos de tubulação foram configurados com os seguintes parâmetros: 
-Comprimento: 500 m 
-Diâmetro: 150 mm 
-Rugosidade: 0.20 mm 
-A simulação foi executada sem erros, e os resultados foram analisados. 
 
Resultados 
 
 
Trecho 1 
-Vazão: vazão calculada em L/s (unidade selecionada) = 0.06 L/s 
-Velocidade: velocidade calculada, em m/s = 0.00 
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Trecho 2 
-Vazão: vazão calculada em L/s (unidade selecionada) = -0.01 L/s 
-Velocidade: velocidade calculada, em m/s = 0.00 m/s 
 
 
Trecho 3 
-Vazão: vazão calculada em L/s (unidade selecionada) = -0.05 L/s 
-Velocidade: velocidade calculada, em m/s = 0.00 m/s 
Valor da carga de pressão em A = 182.10 
Discussão 
 
 
Os resultados obtidos indicam vazões e velocidades bastante baixas nos 
trechos de tubulação. As vazões negativas nos trechos 2 e 3 podem sugerir 
problemas no sistema, como possíveis erros de configuração ou necessidade de 
ajuste nas características das tubulações. 
No entanto, esses valores também podem refletir um desequilíbrio na 
configuração do sistema, onde a distribuição de fluxo não está adequada para os 
níveis de água especificados. A carga de pressão em A foi calculada em 182.10 m, o 
que representa a pressão disponível no ponto A do sistema. Esse valor é crucial 
para determinar a eficiência do sistema e a capacidade de abastecimento. 
 
Dificuldades 
-Configuração dos parâmetros dos trechos e reservatórios no EPANET pode 
ser complexa, especialmente para iniciantes. 
-Interpretar e ajustar os resultados das simulações quando surgem vazões 
negativas. 
 
Facilidades 
-O EPANET fornece uma interface gráfica intuitiva e ferramentas poderosas 
para modelagem e simulação. 
-A análise detalhada das vazões, velocidades e pressões é facilitada pela 
plataforma, permitindo ajustes e otimizações com base nos resultados simulados. 
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Conclusão 
 
 
A atividade proporcionou uma visão prática e valiosa sobre a modelagem e 
simulação de sistemas hidráulicos usando o EPANET. Apesar das dificuldades 
encontradas, como as vazões negativas, o software demonstrou ser uma ferramenta 
eficaz para resolver o Problema dos Três Reservatórios. 
Através da simulação, foi possível obter insights sobre a configuração do 
sistema e a pressão no ponto crítico, o que é fundamental para a gestão eficiente de 
sistemas de abastecimento de água. É essencial realizar ajustes e verificações 
detalhadas para garantir a precisão dos resultados e a eficiência do sistema 
hidráulico. 
 
 
 
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2.4 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 
 
Introdução 
 
Em sistemas hidráulicos, a escolha e configuração das bombas são 
fundamentais para atender aos requisitos de vazão e pressão. Bombas individuais 
podem não ser suficientes para satisfazer todas as demandas operacionais de um 
sistema, especialmente quando há variações significativas nas condições de 
operação. 
A presente atividade visa levantar e analisar as curvas características de uma 
bomba individual e de associações de duas bombas iguais em série e em paralelo. 
O objetivo é avaliar como cada configuração afeta o desempenho do sistema, 
comparando os resultados experimentais com as previsões teóricas e identificando a 
eficiência de cada arranjo. 
 
Objetivos 
Levantar a curva característica de uma bomba centrífuga. 
Determinar a curva de desempenho de duas bombas operando em série. 
Definir a curva de desempenho de duas bombas operando em paralelo. 
Comparar os resultados experimentais com os valores teóricos esperados. 
 
Equipamentos Utilizados 
Software Algetec - Associação de Bombas 
Manômetro 
Rotâmetro 
Válvulas de esfera 
 
Procedimentos Realizados 
A - Levantamento da Curva de uma Bomba Individual: 
Nas tubulações das bombas (Alt+4), configurei as válvulas de esfera A1 e B2 
abertas e B1 e A2 fechadas. 
Nas tubulações da bancada (Alt+2), todas as válvulas de esfera foram 
mantidas abertas. 
No painel elétrico (Alt+3), desativei o botão de emergência e ativei a bomba 2. 
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Ajustei o potenciômetro para maximizar a vazão e liguei o sistema. 
Visualizei a válvula de controle (Alt+1). Registrei a pressão de recalque 
clicando com o botão direito no manômetro, anotando o valor da altura manométrica 
do sistema. 
Registrei o valor da vazão clicando com o botão direito no rotâmetro. Mantive 
essas janelas abertas. 
Fechei parcialmente a válvula de esfera C2 e registrei os valores 
correspondentes de pressão de recalque e vazão. Repeti este processo até que a 
válvula C2 estivesse completamente fechada, resultando em vazão zero (shut off). 
Após a coleta dos dados, desativei o equipamento no painel elétrico (Alt+3). 
 
B - Levantamento da Curva de Duas Bombas Iguais em Série: 
Nas tubulações das bombas (Alt+4), configurei as válvulas de esfera A1 e A2 
abertas e B1 e B2 fechadas. 
Nas tubulações da bancada (Alt+2), todas as válvulas de esfera foram 
mantidas abertas. 
No painel elétrico (Alt+3), desativei o botão de emergência e ativei ambas as 
bombas. 
Ajusteia vazão para o valor máximo e liguei o sistema. 
Repeti os passos 4 a 6 do item A para coletar os dados de pressão de 
recalque e vazão. 
 
C - Levantamento da Curva de Duas Bombas Iguais em Paralelo: 
Nas tubulações das bombas (Alt+4), configurei as válvulas de esfera A1, B1 e 
B2 abertas e A2 fechada. 
Nas tubulações da bancada (Alt+2), todas as válvulas de esfera foram 
mantidas abertas. 
No painel elétrico (Alt+3), desativei o botão de emergência e ativei ambas as 
bombas. 
Ajustei a vazão para o valor máximo e liguei o sistema. 
Repeti os passos 4 a 6 do item A para coletar os dados de pressão de 
recalque e vazão. 
 
Resultados obtidos 
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A - Levantamento da Curva de uma Bomba Individual 
 
 
100% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 4990 
Pressão de recalque (manômetro) = 4,8 psi 
4,8 psi×0,070307 kgf/cm2/psi = 0,338 kgf/cm2 
Com a válvula totalmente aberta, a bomba apresenta baixa pressão de 
recalque e alta vazão. Esse comportamento indica que o fluido circula livremente 
com mínima resistência, o que é típico de uma bomba operando sem restrições 
significativas. 
 
80% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 4390 
Pressão de recalque (manômetro) = 5,1psi 
5,1 psi×0,070307 kgf/cm2/psi = 0,359 kgf/cm2 
Quando a válvula está a 80% aberta, observa-se um leve aumento na 
pressão de recalque e uma redução na vazão. A abertura parcial da válvula introduz 
uma resistência adicional ao fluxo, resultando em um aumento na pressão e uma 
diminuição na vazão. 
 
60% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 3500 
Pressão de recalque (manômetro) = 5,5psi 
5,5 psi×0,070307 kgf/cm2/psi = 0,387 kgf/cm2 
Com a válvula a 60% aberta, a pressão de recalque continua a subir, 
enquanto a vazão diminui ainda mais. A resistência ao fluxo aumenta com a 
restrição da abertura da válvula, refletindo em maior pressão e menor vazão. 
 
40% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 2800 
Pressão de recalque (manômetro) = 5.9 psi 
5,9 psi×0,070307 kgf/cm2/psi = 0,415 kgf/cm2 
Neste ponto, com a válvula a 40% aberta, há um aumento mais acentuado na 
pressão de recalque e uma significativa diminuição na vazão. A redução do diâmetro 
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efetivo da abertura da válvula causa uma resistência maior ao fluxo, resultando em 
maior pressão e menor vazão. 
 
20% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 900 
Pressão de recalque (manômetro) = 10,2 psi 
10,7 psi×0,070307 kgf/cm2/psi = 0,753 kgf/cm2 
Com a válvula a 20% aberta, a pressão de recalque sobe drasticamente e a 
vazão é consideravelmente reduzida. A grande resistência ao fluxo reduz a eficiência 
do sistema, gerando alta pressão com vazão muito baixa. 
 
Fechada 
Pressão de recalque (manômetro) = 0 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 0 
Com a válvula completamente fechada, não há fluxo de fluido e, portanto, não 
há pressão de recalque registrada. Isso ocorre porque a válvula fechada impede o 
movimento do fluido, resultando em vazão zero. 
 
 
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A análise do comportamento da bomba individual revela uma relação inversa 
entre a pressão de recalque e a vazão. À medida que a abertura da válvula diminui, 
a resistência ao fluxo aumenta, resultando em uma elevação na pressão de recalque 
e uma redução na vazão. Este padrão é esperado em sistemas de bombeamento, 
onde uma maior resistência ao fluxo impacta diretamente esses parâmetros. 
Quando a válvula está muito fechada, com apenas 20% de abertura, a 
pressão de recalque aumenta consideravelmente para 0,753 kgf/cm² devido à alta 
resistência ao fluxo. Nesse estado, a vazão diminui drasticamente para 900 LPH, 
indicando que o fluxo está quase bloqueado. Este comportamento demonstra que a 
bomba está operando sob condições extremas de resistência, o que pode levar a um 
potencial bloqueio do fluxo. 
Por outro lado, quando a válvula está completamente aberta, a bomba opera 
de maneira eficiente com uma alta vazão de 4990 LPH e uma baixa pressão de 
recalque de 0,338 kgf/cm². Isso indica que a bomba está funcionando com mínima 
resistência ao movimento do fluido, permitindo uma operação ideal com fluxo 
máximo. 
Esse comportamento é característico de sistemas de controle de fluxo, como 
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as bombas centrífugas. O aumento da resistência ao fluxo, associado ao fechamento 
da válvula, resulta em uma maior pressão de recalque e uma redução na vazão. 
Quando a válvula está completamente fechada, o fluxo é impedido, o que pode 
causar superaquecimento ou danos à bomba se essa condição persistir por um 
longo período. Portanto, é crucial implementar sistemas de controle adequados para 
garantir que a bomba opere dentro dos parâmetros seguros e eficientes. 
 
Curvas características da bomba e associações 
 
 
 
 
B - Levantamento da Curva de Duas Bombas Iguais em Série: 
 
100% Aberta 
Pressão de recalque (manômetro) = 5.2 psi 
5.2 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0.3656 kgf/cm2 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 5000 
Com a válvula completamente aberta, a bomba alcança sua máxima vazão e 
mínima pressão de recalque devido à resistência mínima ao fluxo. A bomba opera 
com alta eficiência, dissipando pouca energia na forma de resistência ao 
escoamento. 
 
80% Aberta 
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Pressão de recalque (manômetro) = 5.9 psi 
5.9 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0.4148 kgf/cm2 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 5000 
Mesmo com a válvula aberta em 80%, a vazão se mantém em 5000 LPH, 
mas a pressão de recalque aumenta ligeiramente para 5.9 psi. A resistência ao 
escoamento é um pouco maior, o que reduz ligeiramente a eficiência da bomba, 
embora a vazão máxima ainda seja mantida. 
 
60% Aberta 
Pressão de recalque (manômetro) = 10,6 psi 
10.6 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0.7452 kgf/cm2 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 4300 
Com a válvula aberta a 60%, a pressão de recalque aumenta 
significativamente para 10.6 psi, enquanto a vazão reduz para 4300 LPH. Esse 
aumento na resistência ao escoamento força a bomba a trabalhar com maior carga, 
resultando em uma eficiência energética menor, pois mais energia é necessária para 
manter o fluxo. 
 
40% Aberta 
Pressão de recalque (manômetro) = 15 psi 
15 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 1.0546 kgf/cm2 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 3500 
Com a válvula aberta a 40%, a pressão de recalque sobe para 15 psi e a 
vazão diminui para 3500 LPH. A bomba opera em uma faixa intermediária, 
enfrentando uma resistência ao fluxo elevada e exigindo mais esforço para manter o 
sistema funcionando. A eficiência é reduzida devido ao aumento substancial na 
pressão. 
 
20% Aberta 
Pressão de recalque (manômetro) = 20 psi 
20 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 1.4061 kgf/cm2 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 1900 
Com a válvula aberta a 20%, a pressão de recalque aumenta drasticamente 
para 20 psi, e a vazão cai significativamente para 1900 LPH. A resistência ao 
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escoamento émuito alta, o que reduz drasticamente a eficiência da bomba. A 
bomba opera sob condições de grande esforço, utilizando a maior parte da energia 
para superar a alta pressão, em vez de mover o fluido eficientemente. 
 
100% Fechada 
Pressão de recalque (manômetro) = 26 psi 
26 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 1.8280 kgf/cm2 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 0 
Com a válvula totalmente fechada, a pressão de recalque atinge seu valor 
máximo de 26 psi, enquanto a vazão é zero. A bomba pressuriza o sistema sem 
fluxo de fluido, o que pode causar danos se essa condição persistir por muito tempo. 
Operar a bomba nessas condições é perigoso, pois o fluido não está se movendo, 
resultando em sobrecarga térmica e possíveis danos mecânicos à bomba. 
Essa análise ilustra como uma bomba se comporta em resposta a diferentes 
níveis de resistência ao fluxo, variando com a abertura da válvula. A operação mais 
eficiente ocorre com a válvula mais aberta, enquanto o fechamento progressivo da 
válvula aumenta a pressão e reduz a vazão, tornando a operação da bomba menos 
eficiente e potencialmente prejudicial a longo prazo. 
 
 
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Curvas características da bomba e associações 
 
 
C - Levantamento da Curva de Duas Bombas Iguais em Paralelo 
 
 
100% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 5000 
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Pressão de recalque (manômetro) = 5,7 
5,7 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0,4018 kgf/cm2 
Com a válvula completamente aberta, a bomba opera em sua capacidade 
máxima, apresentando a menor pressão de recalque e, consequentemente, a maior 
vazão possível. Isso indica que a bomba é altamente eficiente em fornecer a máxima 
vazão quando não enfrenta resistência significativa ao fluxo. 
 
80% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 4700 
Pressão de recalque (manômetro) = 5,5 
5,5 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0,3872 kgf/cm2 
Com a válvula aberta a 80%, a pressão de recalque é ligeiramente menor em 
comparação com a configuração de 100% aberta, resultando em uma leve redução 
na vazão. A pequena queda na vazão é causada por uma leve resistência ao fluxo, 
embora a bomba ainda opere com alta eficiência. 
 
60% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 3790 
Pressão de recalque (manômetro) = 5,7 
5,7 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0,4018 kgf/cm2 
Nesta configuração, a pressão de recalque volta ao valor de 5,7 psi, 
semelhante ao observado com a válvula 100% aberta. No entanto, a vazão é menor. 
Isso sugere que a bomba enfrenta uma resistência maior ao fluxo devido à redução 
na abertura, resultando em uma vazão menor. 
 
40% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 2930 
Pressão de recalque (manômetro) = 5,9 
5,9 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0,4150 kgf/cm2 
Com a válvula parcialmente fechada, a pressão de recalque aumenta, 
indicando maior resistência ao fluxo. A vazão reduzida é uma consequência direta 
dessa resistência adicional, evidenciando que a bomba opera com menor eficiência 
à medida que a abertura é reduzida. 
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20% Aberta 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 1500 
Pressão de recalque (manômetro) = 10,2 
10,2 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0,7184 kgf/cm2 
Com a válvula quase fechada, a pressão de recalque aumenta 
significativamente, refletindo alta resistência ao fluxo. A vazão reduz 
consideravelmente, o que confirma que a bomba opera com alta resistência e baixa 
eficiência nesta configuração. 
 
100% Fechada 
Valor correspondente da vazão (LPH) = 0 
Pressão de recalque (manômetro) = 10,5 
10,5 psi × 0,070307 kgf/cm2/psi = 0,7399 kgf/cm2 
Quando a válvula está completamente fechada, a pressão de recalque atinge 
seu valor máximo e a vazão é zero. Isso demonstra que a resistência ao fluxo é total, 
impedindo a passagem de fluido e confirmando que a bomba não pode operar 
nessas condições. 
A análise revela que a vazão da bomba diminui conforme a abertura da 
válvula é reduzida, refletindo o aumento na resistência ao fluxo. A bomba opera com 
máxima eficiência e vazão quando a válvula está totalmente aberta, e a eficiência 
diminui com o aumento da pressão de recalque à medida que a abertura é reduzida. 
 
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Curvas características da bomba e associações 
 
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Conclusão 
 
 
A análise das curvas características obtidas para a bomba individual e para as 
associações de bombas em série e em paralelo revelou importantes insights sobre o 
desempenho de cada configuração. A bomba individual mostrou um comportamento 
típico, com vazão máxima e baixa pressão de recalque quando totalmente aberta, e 
um aumento significativo na pressão com a redução da abertura, resultando em 
menor vazão. 
No caso das bombas em série, observou-se um aumento significativo na 
pressão de recalque com a redução da abertura da válvula, enquanto a vazão 
permaneceu constante em aberturas menores, até a condição de 20% aberta, onde 
a pressão subiu drasticamente e a vazão caiu. Este comportamento está de acordo 
com o aumento acumulado da altura manométrica proporcionada pelas bombas em 
série. 
Para as bombas em paralelo, a pressão de recalque foi relativamente estável 
em aberturas mais amplas, com uma leve redução na vazão. À medida que a 
abertura da válvula diminuía, a pressão aumentava e a vazão caía, refletindo a maior 
resistência ao fluxo. A configuração em paralelo proporcionou uma boa vazão até 
que a resistência do sistema aumentou substancialmente, diminuindo a eficiência da 
bomba. 
Esses resultados confirmam que a configuração adequada de bombas é 
crucial para otimizar o desempenho do sistema hidráulico. A configuração em série é 
eficaz para aumentar a pressão, enquanto a configuração em paralelo é mais 
adequada para aumentar a vazão, desde que a resistência ao fluxo seja gerenciada 
adequadamente. Comparar os dados experimentais com os valores teóricos permitiu 
validar as expectativas e ajustar as configurações para alcançar a eficiência 
desejada em sistemas reais. 
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3 CONCLUSÃO 
 
As atividades realizadas ao longo desta aula prática de Hidráulica e 
Hidrometria permitiram uma compreensão mais profunda sobre o comportamento 
dos fluidos em escoamentos e o funcionamento de sistemas hidráulicos. 
A partir do Experimento de Reynolds, foi possível identificar os diferentes 
regimes de escoamento, reforçando a importância do número de Reynolds para 
caracterizar o comportamento dos fluidos em movimento. A transição entre 
escoamentos laminar, de transição e turbulento foi claramente observada, 
demonstrando a relevância desse conceito para o dimensionamento adequado de 
tubulações e sistemas de transporte de fluido. 
Nas atividades utilizando o software EPANET, foi possível aplicar os 
conceitos teóricos de cálculo de perda de carga e vazão em sistemas de tubulação, 
tanto para o caso de dois reservatórios interligados quanto para o problema dos três 
reservatórios. Essas simulações proporcionaramuma visão prática de como ocorrem 
as interações em redes hidráulicas e como as ferramentas computacionais podem 
auxiliar no planejamento e na otimização de sistemas hidráulicos complexos. 
Por fim, o levantamento da curva característica de uma bomba e de duas 
bombas em série e em paralelo ofereceu uma compreensão clara sobre o 
comportamento de bombas hidráulicas em diferentes configurações. Essa análise é 
crucial para o dimensionamento e escolha adequada de bombas em sistemas de 
bombeamento, permitindo otimizar o desempenho de instalações hidráulicas e 
garantir a eficiência energética. 
Essas práticas contribuíram significativamente para consolidar os 
conhecimentos teóricos e para o desenvolvimento de habilidades práticas na 
utilização de ferramentas de simulação e medição de sistemas hidráulicos, 
essenciais para a formação de engenheiros capacitados a atuar na área de 
hidráulica. 
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REFERÊNCIAS 
 
EPANET. Software EPANET. Disponível em: https://ct.ufpb.br/lenhs/contents/men 
u/assuntos/epanet. Acesso em: 13/10/2025. 
 
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	MARCELO BORBA GONÇALCES
	PORTFÓLIO
	SUMÁRIO
	1 INTRODUÇÃO
	2 DESENVOLVIMENTO
	Procedimentos
	Determinação da Vazão do Sistema
	Introdução
	Procedimentos
	Resultados Trecho 1
	Trecho 2
	Discussão dos Resultados
	Dificuldades Encontradas
	Facilidades da Utilização do Software
	Conclusão
	Prints do software
	Introdução
	Procedimentos Realizados
	Resultados
	Discussão
	Dificuldades
	Facilidades
	Conclusão
	Introdução
	Objetivos
	Equipamentos Utilizados
	Procedimentos Realizados
	Resultados obtidos
	Curvas características da bomba e associações
	Curvas características da bomba e associações
	Curvas características da bomba e associações
	3 CONCLUSÃO
	REFERÊNCIAS