Atualmente, o combate a incêndio está mais sofisticado. Os bombeiros podem contar com os sistemas avançados de engenharia instalados nas edificações, a exemplo dos extintores. Mas o que pouca gente percebe é que o funcionamento desse tipo de equipamento de segurança se baseia em princípios científicos para o controle e extinção das chamas, combinando água com agentes extintores, como espuma. Como exemplo, podemos citar o Sistema Venturi e o Princípio de Bernoulli. Saiba mais no artigo a seguir, do Engenharia 360!

O que o é Sistema Venturi?

Sistema Venturi foi descrito pela primeira vez pelo físico italiano Giovanni Battista Venturi no século XVIII. Trata-se de um mecanismo que, em equipamentos de combate a incêndio, utiliza redução de pressão para misturar água com um agente extintor, como espuma.

Nesse processo, quando um fluido é obrigado a passar uma região estreita de um tubo, sua velocidade aumenta, conduzindo sua pressão. Isso é chamado de 'Efeito Venturi', especialmente eficaz em situações de incêndios envolvendo líquidos inflamáveis ou materiais perigosos, incluindo ambientes de alta complexidade e com grande presença de fumaça.

A saber, nesse caso, quando a pressão é reduzida, cria-se uma força de sucção tão forte que permite que uma quantidade relativamente pequena de agente extintor seja utilizada, com custos reduzidos e menor impacto ambiental.

Como funciona o Bico Venturi?

O mecanismo de combate a incêndios que usa o princípio do Sistema Venturi é chamado de Bico Venturi. Nada mais é do que um tubo com uma parte mais estreita. Ao passar pela região mais fina, a água acelera. Essa aceleração, por sua vez, faz com que a pressão da água diminua nessa área. É justamente nesse vácuo que entra o agente extintor.

Explicando melhor, a diferença de pressão nesse caso "puxa" o agente, que pode ser uma espuma, para dentro do jato d'água. E então essa mistura poderosa é direcionada pelo bombeiro para o foco do incêndio, onde a eficácia do combate é maximizada, "suprimindo" o fogo quase que "afogando" as chamas.

A água absorve o calor do fogo, diminuindo a temperatura e dificultando a combustão. Ademais, a espuma cria uma barreira física entre o combustível e o oxigênio, impedindo que a reação de combustão continue.

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Tudo isso é explicado não só pelo sistema narrado por Venturi, mas também pelo Princípio de Bernoulli, que nos diz que, quanto maior a velocidade de um fluido, menor será a sua pressão. Essa descrição de comportamento dos fluidos em movimento é uma das leis da física. Falaremos mais sobre isso no próximo tópico deste texto!

Veja Também: O papel da Engenharia de Combate a Incêndios

O que é princípio de Bernoulli?

Na obra 'Hidrodinâmica', de 1738, o físico Daniel Bernoulli descreve como os fluidos se comportam em movimento. Ele fez a citação de que, em um "fluido ideal" (sem viscosidade), a energia total ao longo de uma linha de corrente permanece constante. E mais, que essa energia é composta por três componentes principais:

• Energia cinética: Relacionada à velocidade do fluido.
• Energia potencial gravitacional: Associada à altura do fluido.
• Energia de pressão: Devida à pressão exercida pelo fluido.

Assim, o Sistema Venturi é explicado pelo Princípio de Bernoulli. Segundo Daniel, à medida que a velocidade do fluido aumenta, a energia cinética cresce, enquanto a energia de pressão diminui, o que gera o efeito de sucção necessário para a mistura com o agente extintor. Na prática, esse é um sistema de combate a incêndio eficaz, econômico e sustentável.

E antes de seguirmos sobre a aplicação do Princípio de Bernoulli no combate a incêndios, precisamos falar que essa física se aplica também a outros dispositivos na engenharia, como aspersores e sistemas de ventilação. No caso dos sistemas com aspersores, o princípio é utilizado para garantir que a água seja distribuída uniformemente pelo ambiente, maximizando a cobertura e minimizando o desperdício de recursos.

Como o Princípio de Bernoulli é aplicado no combate a incêndios?

Geralmente, vamos ver os bombeiros aplicando o Princípio de Bernoulli em situações em que o fogo é alimentado por líquidos inflamáveis ou em áreas onde a presença de fumaça impede o acesso visual dos bombeiros.

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O Efeito Venturi, que vimos no começo deste texto, pode ser ajustado para lidar com diferentes tipos de incêndios. Por exemplo, a depender do extintor utilizado, o sistema pode ser equipado com agentes para combater incêndios classe A (materiais sólidos), classe B (líquidos inflamáveis) ou até mesmo classe C (equipamentos elétricos energizados).

São exemplos de sistemas adaptados para o Efeito Venturi de combate a incêndios:

• Sistemas de espuma de alta expansão: Utilizados em ambientes onde o risco é tridimensional.
• Sistemas portáteis: Adequados para situações emergenciais onde acesso rápido é necessário.
• Sistemas fixos: Instalados permanentemente em locais estratégicos para proteção contínua.

O papel da espuma no combate a incêndios

Antes de finalizarmos este texto, devemos destacar quanto a espuma desempenha um papel crucial na extinção de incêndios. Ela atua por meio dos seguintes mecanismos:

• Resfriamento: A espuma resfria as chamas e as superfícies adjacentes.
• Abafamento: Ela exclui o oxigênio ao cobrir a superfície combustível.
• Isolamento: Cria uma barreira isolante para proteger áreas adjacentes ao fogo.

Essas propriedades tornam a espuma uma escolha preferencial em muitos sistemas modernos de combate a incêndios.

Considerações finais | O futuro do combate a incêndios

Por tudo que vimos neste texto, podemos concluir que o Sistema Venturi tem tudo a ver com o combate a incêndios de diferentes tipos, de líquidos inflamáveis até sólidos combustíveis. E mais, que ele pode ser utilizado por bombeiros de forma segura, graças ao design e tecnologias das novas engenharias envolvidas. E a mistura de água com agentes extintores aumenta, sendo concentrada, permitindo que menos água seja utilizada em comparação aos sistemas tradicionais.

Vale destacar a questão do impacto ambiental e sustentável. O sistema, de fato, minimiza o uso de produtos químicos que podem ser contraindicados ao meio ambiente. Além disso, o princípio de Bernoulli, ao otimizar o uso de energia, contribui para a redução do consumo de água e energia, tornando o processo mais sustentável - perfeito para regiões onde os recursos são limitados.

A tecnologia do bico Venturi deve continuar sendo evoluída, com novos materiais e designs sendo desenvolvidos para aumentar ainda mais sua eficiência e versatilidade. No futuro, podemos esperar sistemas de combate a incêndios ainda mais inteligentes e eficazes, capazes de lidar com os desafios crescentes que enfrentamos.

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Fontes: Wikipédia.

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Eduardo Mikail

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