Considerações finais sobre dimensionamento de tanques de sedimentação

2º Teste para avaliação contínua

Revisões

Dimensionamento de tanques de sedimentação:

• curva de eficiência do equipamento de separação
• dimensionamento do descarregador de outflow

Dimensionamento de tanques de sedimentação para pré tratamento e tratamento primário.

•  Tipos de tanques quanto à alimentação e quanto à forma.
• Critérios de dimensionamento para a zona de entrada e a zona de sedimentação: velocidade critica de sedimentação (vc), taxa de remoção, carga hidráulica de superfície (qo). Relação entre vt, vc e qo.Cálculo das dimensões do tanque (largura, comprimento, profundidade, área da superfície) e do tempo de retenção hidráulica.

•  Sedimentação do tipo III: suspensões muito concentradas sem floculação. Sedimentação em massa. Porosidade da núvem de sedimentação. Velocidade aparente da nuvem.
•  Aplicações práticas.

• Sedimentação do tipo III: suspensões muito concentradas sem floculação. Sedimentação em massa. Porosidade da núvem de sedimentação. Velocidade aparente da nuvem.
•  Aplicações práticas.

Separação sólido-líquido (continuação)

•  Sedimentação discreta de partículas não esféricas: Diâmetro equivalente, Factor de forma, Método de Heywood modificado;

• Correcções à velocidade terminal das partículas por efeito de parede e de fundo;

•  Aplicações.

Separação sólido-líquido

• Conceitos de base;

• Sedimentação discreta de partículas esféricas. Força de arrastamento viscoso, coeficiente de arrastamento, velocidade terminal, número de Reynolds da partícula;

• Sedimentação nos regimes laminar, intermédio e turbulento. Equações de Stokes e de Newton;

• Casos em que o regime de escoamento não é conhecido: a) método iterativo; método de Heyworth.

Escoamento em superfície livre: aplicações práticas

Escoamento em superfície livre (continuação)

• Função E(h). Representação gráfica e minimização da função.

• Condições críticas de escoamento: determinação da altura crítica para secções rectangulares (fórmulas) e trapezóidais (ábaco). Regimes de escoamento torrencial e fluvial. Caracterização do escoamento.

• Aplicações práticas.

1ª teste para avaliação contínua

Revisões

Continuação da aula anterior: aplicações práticas

Escoamento em superfície livre:

• Conceitos. Regime uniforme em canais e leitos naturais.

• Leis de reistência ao escoamento.

• Tipos de secção transversal: equações geométricas, secção hidraulicamente mais favorável.

• Problema directo (determinação de Q) e problema inverso (determinação de h). Resolução analitica e por iteração.

• Dedução do teorema de Bernoulli para escoamento em superfície livre. Interpretação energética dos seus termos (balanço declive/atrito).

• Aplicações práticas.

Bombas hidráulicas:

• Considerações gerais
• Introdução às bombas centrífugas
  
• Desempenho e selecção de bombas hidráulicas

• Continuação da aula anterior: aplicações práticas
• Correcção das perdas de carga para fluidos com carga sólida elevada.

Perdas de carga localizadas em escoamento sob-pressão. Aplicações práticas

Leis de resistência do escoamento sob pressão: cálculo das perdas de carga unitárias para regime uniforme e permanente.

• Dedução da Equação de Dracy-Weisbach. Tensão de corte; Factor de fricção de Darcy. Aplicações
• Extensão ao regime laminar: equação de Hagen-Poiseuille.
• Extensão ao regime turbulento: Equação de Colebrook-White; diagrama de Moody. Leis empíricas de resistência.
• Aplicações Práticas

Continuação da aula anterior: altura manométrica de uma bomba hidráulica, potência do escoamento; rendimento e potencia da bomba. Aplicações práticas.

Generalização do teorema de Bernoulli:

• ao perfil de velocidades de um fluido real;
• à perda de carga por fricção;
• à realização de trabalho entre secções de fluido.

Continuação da aula anterior: aplicações práticas

Equações de base da mecânica de flluidos: (2) Teorema de Euler

• Cinemática de fluidos: Classificação do regime de escoamento quanto à variação da velocidade no espaço e/ou no tempo.
•  Revisão de conceitos: tubo de fluxo, secção recta de escoamento, caudal.
•  Equações de base da mecânica de fluidos: (1) equação da continuidade.

Continuação do estudo da Estática de fluidos:

• Forças exercidas sobre paredes verticais submersas;
• Impulsão e teorema de Arquimedes;
• Aplicações práticas.

Estática de fluidos:

• Conceitos: pressão hidrostática; altura piezométrica, altura geométrica e cota piezométrica;
• Distribuição de pressões no interior de fluidos em repouso e seus efeito sobre superfícies sólidas e corpos flutuantes e submersos;
• Medidores de pressão: piezómetro, manómetro simples, manómetro diferencial, barómetro; manómetro de Bourdon, transdutores de pressão.
• Aplicações práticas

• Introdução  à mecânica de fluidos: em que consiste; definição de fluido; um fluido como meio contínuo. Ferramentas de análise em mecânica de fluidos: volume de controlo, sistema infinitesimal e estudo experimental.
• Propriedades físicas dos fluidos: massa específica, densidade e peso específico; energia interna, energia cinética e energia potencial; pressão de saturação de vapor; compressibilidade, viscosidade e nº Reynolds. Aplicações práticas.

Objectivos da UC; programa; plano de aulas; bibliografia; avaliação; outras regras de funcionamento