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Pesquisa do IFCE Quixadá desenvolve protótipo que facilita o ensino de instalações hidráulicas
Uma
pesquisa desenvolvida no campus de Quixadá do Instituto Federal do Ceará (IFCE)
resultou na criação de um protótipo didático que permite visualizar, na
prática, o comportamento da água em sistemas hidráulicos prediais. O
equipamento, desenvolvido com apoio de impressão 3D, tem como objetivo melhorar
o processo de ensino e aprendizagem na área de Engenharia Civil, com impactos
diretos na formação de futuros profissionais.
O
projeto foi desenvolvido no âmbito da iniciação científica, sob coordenação do
professor Hugo Almeida, e consistiu na construção de um piezômetro, que é um
aparato capaz de demonstrar os estados da água (dinâmico e estático) e os
fenômenos como perda de carga ao longo das tubulações e variações de pressão. A
proposta surgiu a partir de uma dificuldade comum em sala de aula: a
compreensão de conceitos abstratos apenas por meio de fórmulas e esquemas.
“Surge da necessidade dos alunos conseguirem entender de forma prática
conceitos teóricos de hidráulica, bem como visualizar a dinâmica da
movimentação da água ao longo dos tubos”, explica o professor Hugo Almeida.
O
diferencial do estudo está justamente na transformação de conceitos abstratos
em experiências visuais e interativas. Com o protótipo, os estudantes conseguem
observar, em tempo real, como a água se comporta dentro de uma tubulação, o que
facilita a compreensão de aspectos fundamentais para o dimensionamento de
sistemas hidráulicos prediais.
“Com
esse protótipo é possível visualizar como a água se comporta ao percorrer as
tubulações das edificações. Ao se mover, a água pode ganhar ou perder energia,
e isso é fundamental para determinar os diâmetros dos tubos, garantindo que a
água não saia sem pressão na torneira”, destaca o docente.
Durante
os testes, o equipamento permitiu observar diferentes situações, como o
equilíbrio do fluido, quando não há uso da torneira, e comportamentos dinâmicos
como a variação de pressão causada pelo aumento da vazão e o chamado golpe de
aríete – fenômeno que ocorre quando o fluxo de água é interrompido de forma
brusca, gerando variações de pressão no sistema. Esses processos, geralmente
abordados de forma teórica, puderam ser visualizados experimentalmente pelos
estudantes.
O
desenvolvimento do protótipo envolveu etapas de modelagem digital, impressão
das peças e testes de funcionamento. Um dos principais desafios enfrentados
pela equipe foi garantir o encaixe e a vedação das peças produzidas em
impressora 3D. “A maior dificuldade foi imprimir peças que tivessem um encaixe
resistente e que evitassem vazamentos. Superamos isso com testes e uso de
materiais como silicone e epóxi”, relata o professor.
A
pesquisa foi realizada no Laboratório Maker do IFCE Quixadá e contou com a
participação dos estudantes Célio Junior, Davi Alves e João Vitor, dos cursos
de Engenharia Civil e Produção Civil, que atuaram tanto no desenvolvimento
técnico quanto nos testes do equipamento. O resultado é um modelo de baixo
custo e de fácil reprodução, que pode ser utilizado em disciplinas de mecânica
dos fluidos e instalações prediais Hidrossanitárias.
Além
do impacto direto no ensino, a iniciativa contribui para a formação de
profissionais mais preparados para atuar no setor produtivo. “Os resultados
ajudam a facilitar o aprendizado e formar melhores engenheiros projetistas”,
afirma Hugo.
A
expectativa é que o projeto tenha continuidade, com o aperfeiçoamento do
protótipo e a ampliação do uso de peças impressas em 3D, substituindo algumas
peças de PVC. A proposta também abre caminho para o desenvolvimento de novas
metodologias de ensino, mais alinhadas à realidade dos estudantes e às demandas
da formação técnica e científica.
(Foto: Reprodução)
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