Laboratório de Hidráulica
Descrição
O laboratório realiza, há mais de meio século, atividades de pesquisa e de formação de recursos humanos para o EB e para a sociedade com o suporte das suas instalações, plenamente operacionais, além de apoios específicos.
Atividades de Formação de Recursos Humanos e de Pesquisa
Aulas práticas, em complemento ao ensino teórico, para os alunos que cursam a pós-graduação em Engenharia de Transportes (PGT) nas áreas de Obras Hidráulicas e Portuárias e de Meio Ambiente em Transportes, além daqueles que cursam a pós-graduação em Engenharia de Defesa (PGED), nas áreas de Meio Ambiente e Modelagem. Na graduação do IME os cursos de Engenharia de Fortificação e Construção, Engenharia Química, Engenharia Mecânica, Engenharia Cartográfica e Engenharia Elétrica, utilizam as instalações para desenvolver pesquisas nas áreas de Mecânica dos Fluidos, Hidrologia, Hidráulica, Drenagem, Saneamento e Meio Ambiente.
Dissertações de mestrado e teses de doutorado em parceria com empresas e outras universidades, além de trabalhos de iniciação à pesquisa e projetos de final de curso para a graduação.
Instalações e Equipamentos
4 circuitos fechados para simularem aproveitamentos hidrelétricos completos, cada um deles com um tipo de turbina hidráulica: 1 com turbina Francis e caixa espiral, 1 com turbina Francis sem caixa espiral, 1 com turbina Pelton e 1 com turbina Michell-Banki.
No campo das turbo-máquinas hidráulicas, circuitos para a simulação de sistemas de bombeamento, utilizando turbo-bombas centrífugas de pequeno, médio e grande porte.
2 canais hidráulicos de declividade variável, 1 módulo hidrológico para simulação de chuvas e infiltração de água no solo, 1 equipamento de cavitação e 1 equipamento para testes de trajetória de jatos de água. Destacam-se equipamentos para testes em hidrostática e propriedades dos fluidos, circuitos para estudo de perdas de carga de escoamentos em tubos, viscosímetros Saybolt, Engler e Höppler, bocais, vertedores, tubos de Pitot, molinetes, e pluviômetros.
Na área de Saneamento e Meio Ambiente: 1 mini estação de tratamento de água, 1 turbidímetro, 1 colorímetro, 1 titulador, 1 equipamento de ensaio de jarros, 1 estufa de temperatura e umidade controlada, 1 coifa, 1 balança de precisão, 1 cromatógrafo gasoso Agilent Technologies 7890A, dessecadores, vidrarias e reagentes.
No campo da dinâmica dos fluidos computacional (CFD-Computational Fluid Dynamics), o laboratório utiliza os modernos softwares de CFD: ANSYS, CFX, Fluent e HEC-RAS para simulações, e desenvolve ferramentas computacionais próprias para aplicações específicas.
Para modelagem hidrológica, meteorológica e climática, o laboratório utiliza os softwares: Multihidro, HEC-SSP, QGIS, INVEST e HEC-GEOHMS para simulações, e desenvolve ferramentas computacionais próprias para aplicações específicas.
Ensaios
Analise de desempenho e geração de turbinas hidráulicas de baixa, média e alta queda;
Ensaios de sistemas de bombeamento (Curvas características, associações em série e paralelo);
Ensaios de perda de carga de escoamentos trabalhando como conduto forçado em tubos e conecções;
Ensaios de escoamento sobre superfície livre em canais de nível variável;
Ensaios de escoamentos através de bocais, orifícios, bueiros, dissipadores, calhas e vertedores;
Ensaios de viscosidade;
Ensaio de cavitação;
Análise do equilíbrio hidrostático de corpos flutuantes;
Ensaios de simulação do ciclo hidrológico e de análise de percolação em solos e pavimentos.
Ensaio de turbidez, cor, pH, cloro, flúor e alcalinidade em água;
Ensaio de jarros e sedimentação para tratabilidade de água;
Ensaios de caracterização gravimétrica e química de resíduos (série de sólidos, DQO, teor de carboidratos, fósforo, nitrogênio e amônia, pH e alcalinidade);
Ensaio do Potencial Bioquímico de Metano (BMP);
Análise cromatográfica de biogases para avaliar o percentual de metano ou hidrogênio na mistura.
Modelagem computacional de dinâmica dos fluidos, hidrologia, meteorologia e meio ambiente.
Parcerias
Os alunos militares da graduação, do PPGT e do PGED participam ativamente em atividades de projeto, manutenção e capacitação de recursos humanos em hidráulica e meio ambiente para o Exército Brasileiro e o Ministério da Defesa.
Chefe do Laboratório
D. Ing. em Engenharia Hidráulica, Grenoble, França, 1991.
E-mail: jcamorim@ime.eb.br