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Vista Direita - Tanque para Estudo da Permeabilidade - percolação ao solo - velocidade de escoamento - escoamento em contenção - percolação em barragem impermeável - rebaixamento do nível de água no escoamento horizontal

Descrição

O fluxo por um meio poroso é de grande importância em inúmeros processos que ocorrem, seja de forma natural ou produzidos pelo homem. Conhecer os fenômenos envolvidos a este fluxo e a permeabilidade seja no solo ou de outro material é objeto de estudo de inúmeros cursos.

Na área de engenharia, comumente quando pensamos em estudar a permeabilidade voltamos nossa reflexão ao escoamento que ocorrem no interior do solo natural, um aterro, uma área alagada, um aquífero, entre outras situações. Facilmente tem-se uma série de exemplos os quais tem relação com o escoamento em meio poroso e à permeabilidade.

Frente a importância do tema, que integra o currículo de diversos cursos de engenharia, ter à disposição dos estudantes um equipamento que permita estudar relacionando teoria e prática é um grande diferencial no processo de formação dos futuros profissionais.

Para contribuir neste processo de formação, este equipamento destina-se ao estudo dos fenômenos relacionados ao escoamento da água em meio poroso. Nele é possível a determinação da percolação da água no solo, demonstração da velocidade de escoamento, escoamento sob um muro de contenção, percolação sob uma barragem impermeável, rebaixamento do nível de água no escoamento horizontal entre outras atividades práticas.

Características

O equipamento é constituído por uma bancada horizontal com estrutura e tampo em aço, com pintura anticorrosiva, sistema de fornecimento de fluxo, tanque para realização dos estudos e demais acessórios. Essa estrutura serve de suporte ao tanque do equipamento, ao conjunto de piezômetros, ao sistema injetor de corante, ao painel de comando e acessórios.

O tanque do equipamento é um canal de seção retangular construído em vidro temperado, para melhor visualização do escoamento e uma maior resistência a abrasão, sendo este o local de realização dos ensaios e parte principal equipamento. Em uma das laterais do tanque do equipamento existem tomadas de pressão, as quais permitem por meio da ligação ao painel de tubos piezométricos efetuar a visualização e determinação da carga piezométrica ao longo do meio permeável.

Em ambas as extremidades do tanque de ensaio, existem tubos de transbordamento com alturas ajustáveis, que permitem a fácil modificação das alturas de fluido a serem utilizadas nas montagens das práticas. Telas de contenção removíveis e reposicionáveis, colocadas junto aos tubos de transbordamento, mantém o meio permeável no interior do equipamento conforme montagem realizada.

Para realização das montagens e estudos pertinentes o equipamento possui um painel piezométrico composto por um conjunto de tubos piezométricos conectados as tomadas de pressão na lateral do tanque, um conjunto de placas em material transparente para montagem de cortina de estacas e ensecadeira, um limnímetro de 500 milímetros para tomada de medidas verticais no interior do tanque, um conjunto de estruturas, para experimento de percolação sob barragens impermeáveis, composto de barragem tipo Crump ou triangular, trapezoidal e bloco curvado, um sistema injetor de corante com reservatório, tubulações, agulhas injetoras e válvulas reguladoras de fluxo.

O sistema de fornecimento de fluxo permite a recirculação da água durante os ensaios. É composto por uma estrutura com rodas, reservatório em aço inox, bomba hidráulica, válvulas para controle de fluxo.

Como acessórios opcionais são fornecidos os modelos de vertedor de parede delgada, vertedor de parede delgada com contração lateral, vertedor de parede espessa ressalto de fundo, com os quais é possível a demonstração das estruturas de medição de vazão em condutos livres.

Especificações técnicas

  • Tanque de ensaio:
    • Dimensões internas de 1800 mm x 150 mm x 500mm;
    • Confeccionado em vidro temperado;
    • Conjunto de 28 tomadas de pressão em uma lateral do tanque;
    • Tubos de transbordo para ajuste dos níveis de fluido na entrada e saída;
    • Entrada de fluido em ambas as extremidades do tanque.
  • Painel piezométrico:
    • Painel de piezômetros com 500 mm confeccionados com tubos de acrílico;
    • Conjunto de 28 piezômetros com conexões rápidas para mangueiras.
  • Sistema de fornecimento de fluxo:
    • Reservatório de fluido em inox;
    • Capacidade de 360 litros;
    • Bomba hidráulica centrífuga;
    • Válvulas tipo gaveta para controle de vazão.
  • Acessórios fornecidos com o equipamento:
    • Injetor de corante com 5 válvulas reguladoras de fluxo e agulhas;
    • Telas de contenção do meio permeável;
    • Estacas prancha para construção de experimento de redes de fluxo;
    • Limnímetro de 500 milímetros com vernier;
    • Barragem tipo Crump ou triangular;
    • Barragem trapezoidal;
    • Bloco curvado.
  • Dimensões do equipamento: 2600mm x 750mm x 1500mm (LxPxH);
  • Instalação elétrica no equipamento conforme NBR 5410;
  • Documentação: Manual de instalação e operação;
  • Documentação didática: Roteiros de aulas práticas.

Opcionais:

  • Vertedor com parede delgada para experimento de medição de vazão;
  • Vertedor com contração lateral para experimento de medição de vazão;
  • Vertedor de parede espessa para experimento de medição de vazão.

Aplicações

O equipamento MS 01 – Tanque para Estudo da Permeabilidade, permite a realização de atividades de apoio, as abordagens teóricas relacionadas a:

  1. Estudos gerais sobre percolação e drenagem , fluxo de água horizontal por uma camada de areia;
  2. Escoamento através de um meio poroso e a Lei de Darcy, ensaio de permeabilidade carga constante no tanque;
  3. Rebaixamento do nível de água no escoamento horizontal, poço de bombeamento, cortina de estacas e ensecadeira;
  4. Construção de redes de fluxo e determinação do coeficiente de permeabilidade;
  5. Escoamento através de uma barragem com e sem um dreno de pé de jusante;
  6. Escoamento sob um muro de contenção e determinação da força crítica de percolação, quando ocorre um “vazamento”;
  7. Determinação da percolação sob uma estrutura;
  8. Percolação sob uma barragem impermeável;
  9. Determinação da sub-pressão em estruturas como as fundações dos edifícios;
  10. Medida de nível d’água com limnímetro;
  11. **Medida de vazão com vertedor de parede delgada;
  12. **Medida de vazão com vertedor com contração lateral;
  13. **Medida de vazão com vertedor de parede espessa.

 

** Necessita dos acessórios opcionais