Transiente Hidráulico e Cavitação .

18 de Setembro de 2022 - Escrito por Micelli Camargo


No exemplo da animação temos o disparo de um revolver.


O projétil ao passar em alta velocidade desloca a água em alta velocidade também.


Pela equação da Bernoulli vemos que com o aumento da velocidade há uma queda de pressão.


No caso, acontece de forma tão abrupta que a pressão de vapor é atinginda, gerando o túnel de vapor que vemos na animação.


depois esse túnel de vapor é comprimido pela água líquida ao redor promovendo a sua implosão.


Note que o ciclo se repete até que todo fenomeno acabe. Isso acontece porque a água tem compressibilidade e expansibilidade (mesmo que pequena) e isso causa um fenômeno de "efeito de mola" como se fosse uma mola mesmo, se você apertar ou estender uma a mola e solta ela volta para condição inicial.


Esse tipo de ocorrência é muito comum em transientes hidráulicos. Transientes é nome dado para situações onde as condições do escoamento são alteradas, como por exemplo em abertura ou fechamento bruscos de válvulas ou partida ou parada de equipamentos.


Acontece tanto um aumento de pressão quanto uma redução de pressão, podendo chegar a pressão de vapor, ocasionando cavitação.



Se o efeito for muito severo, pode acontecer o que chamamos de "separação de coluna", onde a tubulação momentaneamente fica uma uma parte na forma de vapor, "separando-se" do líquido.


Tanto o aumento quanto a redução de pressão é preocupante em sistemas de transporte de fluido (instalação de bombeamento ou turbinas) e podem levar a tubulação ou componentes ao colapso.


Esse fenômeno é mais conhecido como golpe de aríete ou martelo hidráulico.


Normalmente, os comportamentos do fluido e da estrutura são estudados em separados (equações não acopladas que são mais fáceis) mas comparando os resultados obtidos nos cálculos com dados obtidos na prática somente batem se as tubulações forem bem escoradas.


Se a tubulação possuir movimentos, os comportamentos do fluido e tubulação devem ser levados em conta ao mesmo tempo (equações acopladas) e a esse estudo chamamos de "Interação Fluido Estrutura (IFE)" onde os equacionamentos são mais complexos.


Como gostamos de desafios, é nessa área (transiente hidráulico) que esta inserido o nosso trabalho de mestrado.

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