Laboratório Hidráulica

Laboratório de Hidráulica General Leonino Junior

(Atual Laboratório de Recursos Hídricos e Meio Ambiente do IME)

O laboratório realiza, há mais de meio século, atividades de pesquisa e de formação de recursos humanos para o Exército Brasileiro e para a sociedade com o suporte das suas instalações, plenamente operacionais, além de apoios específicos, a seguir discriminados:

a) Corpo docente administrativo:

- Jose Carlos Cesar Amorim – Chefe,

- Marcelo de Miranda Reis – Coordenador da Área de Recursos Hídricos e Meio Ambiente,

- Igor da Silva Rocha Paz – Pesquisador,

- Francisco Jose Dalmeida Diogo – Pesquisador,

- Fábio Luiz França de Faria – Pesquisador,

- Ingrid Roberta de França Soares Alves – Pesquisadora,

- José Carlos da Silva Sobreira – Laboratorista.

b) 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.

c) 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.

d) Ensaios desenvolvidos:

- 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.

e) Apoios específicos:

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.