A HIDRODINAMICA NA ENGENHARIA

Considerando a figura abaixo, qual será a pressão disponível na torneira da Casa B em Pa e qual será a altura de água que pode ser observada no tubo localizado no ponto C. Considere uma tubulação de 32 mm saindo do reservatório e abastecendo os pontos em questão, velocidade de escoamento na tubulação de 1,5 m/s, altura de água no reservatório de 2,0 m, pressão atmosférica de 1,01 x 105 Pa e perda de carga unitária de 0,01 m/m.

Resposta: pB = 119,48 kPa; Cota de água no ponto C = 728,33 m.

2,5 m

716 m

715 m

712 m

Desenho sem escala

2. A água se move do ponto A ao ponto B, inicialmente com uma velocidade de 0,5 m/s através de uma tubulação de 32 mm. A água sobe 10 m gradualmente, e na metade do trajeto a tubulação diminui para 20 mm. (a) Faça um esquema (desenho) da tubulação e identifique os pontos A, B, diâmetro das tubulações e desnível correspondente. (b) Qual é a vazão e velocidade do escoamento no ponto B? (c) Se a pressão no nível mais alto for 1,5 × 105 Pa, qual será a pressão no nível mais baixo? Considere perda de carga de 10 cm no escoamento. (d) Represente no seu esquema, as energias consideradas (geométrica, piezométrica, cinética e perdas).

Resposta: Q = 4,02x10-4 m3/s ; v = 1,28 m/s; pA = 2,5x105 Pa

5 m

150 m

15 m3. Considerando a Figura, se for necessário encher um recipiente de 100 L em 30 s, qual deve ser a posição do sifão, de 20 mm de diâmetro, em relação ao nível de água do reservatório? (desconsidere as perdas no escoamento). Qual a altura máxima do sifão em relação ao nível de água para que não ocorra cavitação? Considere água a 50 oC e pressão de vapor de 92,5 mmHg; grHg = 13,6 ; Patm = 1,01x105 Pa.

Resposta= H = 0,74 m ; hmáx = 3,31 m.

Sifão

hmáx

5 m

Sem escala

4. O sistema composto por dois reservatórios (A e B) conforme indicado na Figura 4, permanece sempre com nível constante. O diâmetro dos reservatórios são respectivamente 5 e 7 metros. A vazão que entra no sistema é de 10 L/s. O diâmetro ΦA = 70 mm e a altura hB = 1,5 m. Diante das características apresentadas no sistema, determine (desconsidere as perdas de carga):

• altura hA;

• diâmetro ΦB;

• velocidade na seção B;

• Vazão no final do sistema.

Sem escala.

Resposta: hA = 0,34 m; ΦB = 48 mm; vB = 5,42 m/s ; Q = 0,01 m3/s

15 cm

5 m

HRegistro de esfera aberto

(metal)

5. Para acionar um chuveiro elétrico de um determinado fabricante, é necessária a pressão mínima de 1 mca (pressão manométrica), na saída do chuveiro (considere