A Programa de Pós-graduação de Engenharia Mecânica

UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá

Programa de Pós-graduação de Engenharia Mecânica

Edital N°

Questão da área de Mecânica dos Fluidos

CODIGO:

Data:                                                                        Nota:

12

2020

/10

QUESTÃO  1 – Dado o perfil esquemático da instalação hidrelétrica determine:

1. A vazão escoada no duto forçado quando a mesma estiver gerando 10 MW (utilize o rendimento da instalação como sendo de 84,94% e g=9,81m/s2);
2.  Qual o diâmetro da tubulação em mm (utilize f=0,016 e Pi= 3,1416 e perda de carga da tubulação igual a 1% da carga bruta);
3. Caso ocorra a ruptura da tubulação na posição “A” indicada no perfil esquemático e a comporta de montante não seja acionada qual será a velocidade do jato de saída no ponto do acidente (em km/h). Utilize f=0,016; L do trecho = 250 m, cota do ponto de ruptura = 700,00 m e o diâmetro da tubulação calculado no item “b”.
4. Qual a vazão (m3/s) que irá escoar no caso da ruptura descrito no item “c”?
5. Você é engenheiro da empresa e tem à disposição, nessa Central Hidrelétrica, 5 manômetros do tipo Bourdon. Nesse caso qual manômetro você indicaria para ser instalado no ponto “B” de forma a medir a pressão do duto forçado?

1. Manômetro de zero a 200 kPa de fundo de escala;
2. Manômetro de zero a 200 Psi de fundo de escala;
3. Manômetro de zero a 450 Psi de fundo de escala;
4. Manômetro de zero a 200 MPa de fundo de escala;
5. Manômetro de zero a 200 kgf/cm2 de fundo de escala;

1. Justifique a resposta do item acima.

[pic 1]

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[pic 16]

Tabela de respostas da Questão 1
Item	Valor do item	Resposta	Nota obtida
a	10
b	10
c	10
d	10
e	10
f) Justificativa da resposta do item e	10

Solução da questão 1 da área de Mecânica dos Fluidos:

[pic 17]

[pic 18]

QUESTÃO  2 – Dada a figura a seguir (Figura 2) e desprezando as perdas de carga pede-se:

1. Qual o diâmetro do Venturi no ponto 2;
2. Qual será o valor medido no piezômetro acoplado ao tubo de Pitot (HPitot);
3. Qual a diferença percentual de velocidade entre o ponto “1” e “2 do Venturi;
4. Quando a vazão do sistema for reduzida para 0,1 l/s qual será o regime de escoamento.  Justifique sua resposta.

O fluido escoado é H2O; resultados em litros por segundo. Desprezar a perda de carga para solucionar esse problema

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[pic 50][pic 51]

[pic 52]

[pic 53]

Utilize Pi= 3,1416 e a viscosidade cinemática da água () = 1,003 x 10⁻⁶ m²/s.[pic 54]

Tabela de respostas da Questão 2
Item	Valor do item	Resposta	Nota obtida
a	10
b	10
c	10
d	10
Justificativa da resposta do item d

Solução da questão 2 da área de Mecânica dos Fluidos:

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