O livro “Hidráulica” de António Carvalho Quintela é uma referência clássica e indispensável para estudantes e profissionais de engenharia civil em Portugal. Publicado pela Fundação Calouste Gulbenkian, o livro oferece uma abordagem completa da Hidráulica, incluindo Mecânica dos Fluidos Incompressíveis e Turbomáquinas Hidráulicas, com foco tanto na teoria como em aplicações práticas para projetos hidráulicos.
O objetivo desta obra é facultar a formação básica em hidráulica necessária para o exercício da profissão de engenheiro no domínio do planeamento, projeto e gestão de sistemas destinados à utilização e ao domínio da água. Mais concretamente, esta formação permite:
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Resolver problemas hidráulicos correntes;
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Identificar problemas hidráulicos complexos que requeiram especialistas;
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Dialogar de forma técnica com especialistas em hidráulica.
Estrutura do Livro
O livro está organizado em capítulos que cobrem desde os conceitos básicos de fluidos até aplicações complexas em sistemas de engenharia, incluindo ecossistemas e redes urbanas de distribuição de água. A estrutura do livro é a seguinte:
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Capítulo 1 – Propriedades de Líquidos
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Capítulo 2 – Hidrostática
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Capítulo 3 – Hidrocinemática
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Capítulo 4 – Conceitos e Princípios Fundamentais da Hidrodinâmica
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Capítulo 5 – Estudo Global dos Escoamentos Líquidos
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Capítulo 6 – Teoria da Semelhança. Parâmetros Adimensionais
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Capítulo 7 – Leis de Resistência dos Escoamentos Uniformes
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Capítulo 8 – Forças Hidrodinâmicas Sobre Corpos Imersos. Sedimentação
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Capítulo 9 – Escoamentos Permanentes sob Pressão
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Capítulo 10 – Escoamentos Variáveis sob Pressão
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Capítulo 11 – Escoamentos com Superfície Livre
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Capítulo 12 – Escoamentos por Orifícios e Descarregadores. Medições Hidráulicas
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Capítulo 13 – Escoamentos em Meios Porosos
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Capítulo 14 – Escoamentos em Canais de Leito Móvel
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Capítulo 15 – Turbomáquinas Hidráulicas
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Anexo – Breve Revisão de Análise Matemática e de Mecânica
Conteúdos Principais
1. Propriedades de Líquidos
Explica as características físicas dos fluidos, como densidade, viscosidade e tensão superficial, essenciais para qualquer análise hidráulica. Estes conceitos são a base para compreender o comportamento da água e outros líquidos em sistemas prediais e urbanos.
2. Hidrostática
Aborda fluidos em repouso e as forças exercidas sobre superfícies, incluindo pressão e princípios aplicados em reservatórios e barragens. Este capítulo é crucial para projetar estruturas que suportem a pressão dos líquidos.
3. Hidrocinemática
Estuda o movimento dos fluidos sem considerar as forças que o provocam, incluindo descrições de velocidade, trajectórias e regimes de fluxo, permitindo entender escoamentos em tubagens e canais.
4. Fundamentos da Hidrodinâmica
Introduz conceitos de escoamento com energia e massa em movimento, aplicando equações de conservação e o princípio de Bernoulli. Este capítulo liga a teoria à prática do dimensionamento hidráulico.
5. Estudo Global dos Escoamentos
Integra os principais parâmetros de escoamento e explica como analisá-los em diferentes sistemas hidráulicos, incluindo redes prediais e canais urbanos.
6. Teoria da Semelhança e Parâmetros Adimensionais
Apresenta ferramentas essenciais para comparar sistemas hidráulicos distintos e aplicar modelos físicos e matemáticos em laboratório e obra.
7. Leis de Resistência dos Escoamentos Uniformes
Inclui análise de perda de carga e resistência em escoamentos contínuos, um dos pilares do dimensionamento de redes de água e esgotos.
8. Forças Hidrodinâmicas e Sedimentação
Explica a interação do fluido com corpos imersos e partículas em suspensão, importante para projetos de hidráulica ambiental e obras com transporte de sedimentos.
9. Escoamentos sob Pressão
Trata do fluxo em condutas pressurizadas, essencial no projeto de sistemas de distribuição de água e canais forçados, garantindo eficiência e segurança.
10. Escoamentos Variáveis e com Superfície Livre
Inclui regimes não estacionários e fluxos livres, fundamentais para drenagem urbana, canais abertos e prevenção de cheias.
11. Medições Hidráulicas
Apresenta técnicas de medição de caudal e resultados experimentais, fundamentais para análise e monitorização de sistemas hidráulicos.
12. Escoamentos em Meios Porosos
Relevante para geotecnia e engenharia ambiental, abordando fluxos em solos, filtros e sistemas de drenagem subterrânea.
13. Canais de Leito Móvel
Análise de fluxos em leitos sujeitos a sedimentação, importante para intervenções em rios, canais artificiais e obras hidráulicas naturais.
14. Turbomáquinas Hidráulicas
Cobertura completa de bombas e turbinas, essenciais em sistemas de pressurização e aproveitamento energético, incluindo seleção e dimensionamento.
15. Anexo – Revisão Matemática
Inclui conceitos de matemática aplicada e mecânica necessários à formulação e resolução de modelos hidráulicos, tornando a obra acessível mesmo a quem precisa reforçar os fundamentos.
O livro “Hidráulica” de António Carvalho Quintela é uma obra indispensável para engenheiros civis, combinando teoria sólida e aplicações práticas. Permite ao leitor resolver problemas correntes, identificar situações complexas e comunicar com especialistas, tornando-se uma ferramenta central no planeamento, projeto e gestão de sistemas hidráulicos.
É uma leitura essencial para estudantes, profissionais em exercício e projetistas, consolidando conhecimentos de hidráulica, mecânica dos fluidos e turbomáquinas hidráulicas e preparando-os para enfrentar desafios reais em obras e infraestruturas de água e esgotos.
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