Área 11
Redes hidráulicas
Pressão, fluxo e os tubos que levam a água aonde ela é necessária
As redes hidráulicas movimentam água e outros líquidos através de tubos, bombas, válvulas e reservatórios. Os engenheiros projetam estas redes para que cada torneira, campo ou máquina receba fluxo suficiente, com a pressão certa.
Para quem é?
Crianças que gostam de construir com tubos e torneiras, e jovens interessados em agricultura, habitação e abastecimento de água.
O que se aprende
- O que é a pressão e por que razão a água corre da pressão mais alta para a mais baixa
- Como o comprimento, a largura e as curvas de um tubo dificultam o fluxo
- Como os reservatórios, as bombas e as válvulas armazenam, impulsionam e controlam a água
- Como projetar um abastecimento de água simples para vários consumidores
Exemplos de experiências
-
Elevar um reservatório de água e ver como muda a pressão nas torneiras mais abaixo.
-
Comparar o fluxo num tubo estreito e num tubo largo.
-
Abrir e fechar válvulas para dividir a água entre duas hortas.
Coisas para construir
-
Um abastecimento de água para uma pequena escola
-
Um sistema de irrigação por gravidade para uma horta
-
Um reservatório que deixa de encher quando está cheio
Estes exemplos mostram o tipo de trabalho desta área. As lições publicadas podem ser diferentes.
O que a simulação simplifica
- O fluxo é calculado para redes de tubos com regras simplificadas, e não com uma simulação completa de dinâmica dos fluidos (CFD).
- A água é idealizada: as perdas de água, as bolhas de ar e o desgaste dos tubos reais ficam de fora.
Todas as simulações simplificam a realidade. Saber como a simplificam faz parte de aprender engenharia.
Relação com as disciplinas escolares
Física (pressão), matemática (taxas e medições), geografia (abastecimento de água), agricultura
Ligações com outras áreas
As redes hidráulicas estão ligadas à mecânica (pressão e força), aos sistemas de controle (manter um nível) e à automação (bombas que ligam e desligam).
É bom saber
As torres de água ficam no alto para que a gravidade, sozinha, crie a pressão que empurra a água pelos tubos de uma cidade.