Cabeça hidráulica
Em geral, a cabeça hidráulica , ou cabeça total, é uma medida do potencial do fluido no ponto de medição. Pode ser usado para determinar um gradiente hidráulico entre dois ou mais pontos.
Na dinâmica de fluidos , cabeça é um conceito que relaciona a energia em um fluido incompressível com a altura de uma coluna estática equivalente desse fluido. As unidades para todas as diferentes formas de energia na equação de Bernoulli também podem ser medidas em unidades de distância e, portanto, esses termos são chamados de “cabeças” (cabeça de pressão, cabeça de velocidade e cabeça de elevação). A cabeça também é definida para bombas. Essa cabeça é geralmente chamada de cabeça estática e representa a altura máxima (pressão) que pode fornecer. Portanto, as características de todas as bombas geralmente podem ser lidas a partir de sua curva QH (vazão – altura).
Existem quatro tipos de potencial (cabeça):
- Potencial de pressão – Cabeçote de pressão: O cabeçote de pressão representa a energia do fluxo de uma coluna de fluido cujo peso é equivalente à pressão do fluido.
ρ w : densidade da água considerada independente da pressão - Potencial de elevação – Cabeça de elevação: a cabeça de elevação representa a energia potencial de um fluido devido à sua elevação acima de um nível de referência.
- Potencial cinético – Cabeça cinética: A cabeça cinética representa a energia cinética do fluido. É a altura em pés que um fluido que flui subiria em uma coluna se toda a sua energia cinética fosse convertida em energia potencial.
A soma da cabeça de elevação, cabeça cinética e cabeça de pressão de um fluido é chamada de cabeça total . Assim, a equação de Bernoulli afirma que a cabeça total do fluido é constante.
Considere um tubo contendo um fluido ideal. Se este tubo sofrer uma expansão gradual de diâmetro, a equação de continuidade nos diz que, à medida que o diâmetro do tubo aumenta , a velocidade do fluxo deve diminuir para manter a mesma taxa de fluxo de massa. Como a velocidade de saída é menor que a velocidade de entrada, a cabeça cinética do fluxo deve diminuir da entrada para a saída. Se não houver alteração na cabeça de elevação (o tubo está na horizontal), a diminuição na cabeça cinética deve ser compensada por um aumento na cabeça de pressão.
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