A TOPOGRAFIA

[pic 1]Faculdade Anhanguera de Sumaré

LISTA DE EXERCÍCIOS DE HIDRÁULICA E HIDROMETRIA

 

Professor Daniel Borges Perez PARTE 1:

1. O escoamento através de um conduto circular é livre em que situação?

 

1. Qual a condição, para escoamentos forçados, para que o regime de escoamento seja laminar?

 

1. Uma tubulação de 400 mm de diâmetro e 2000 m de comprimento parte de um reservatório cujo nível está a 90 m. A velocidade média no tubo é de 1 m/s, a carga de pressão e a cota no final da tubulação são 30 m e 50 m, respectivamente. Calcule (a) a perda de carga provocada pelo escoamento e (b) a altura da linha piezométrica a 800 m da extremidade da tubulação.

 

1. Uma tubulação horizontal com 200 mm de diâmetro, 100 m de extensão, está ligada  de um lado ao reservatório R com 15 m de lâmina d’água, e do outro, a um bocal de 50 mm de diâmetro na extremidade, conforme mostrado na figura abaixo. Este bocal foi testado em laboratório e apresentou coeficiente de perda de carga de 0,1 quando referenciado à seção de maior velocidade. Calcule as velocidades na tubulação e na saída do bocal.

 

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1. Determinar a altura “h” no reservatório, para que este abasteça simultaneamente aos três chuveiros mostrados na figura abaixo utilizando tubos de PVC nas seguintes condições: • Vazão de cada chuveiro: 0,2 L/s;

• Diâmetro dos trechos 6-5 e 5-4: 21,6 mm;
• Diâmetro dos trechos 5-3, 4-2 e 4-1: 17 mm; • Pressão dinâmica mínima no chuveiro: 0,2 kgf/cm³.

OBS.: Utilizar a equação de Fair-Whipple-Hsiao para cálculo de perda de carga; Considerar coeficiente de perda de carga do registro de pressão igual ao do registro de globo.

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1. A tubulação AD, de 300 mm de diâmetro e coeficiente de perda de carga da fórmula de Hazen-Williams igual a 110, é destinada a conduzir água do reservatório 𝑅1 para o 𝑅2, bem como atender aos moradores localizados ao longo do trecho BC, que consomem 0,05 𝐿/𝑠 ∙ 𝑚. Sabendose que no ponto B a cota do terreno é 108 e a pressão 1,3 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚², pedese calcular a vazão nos trechos AB e CD e a cota piezométrica em D, considerando desprezíveis as perdas de carga localizadas.

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PARTE 2:

1. O reservatório 𝑅1 alimenta dois pontos distintos B e C. Determine a vazão do trecho AB, sendo o coeficiente de perda de carga da fórmula universal igual a 0,016 e a vazão na derivação B igual a 50 L/s. Desprezar as perdas de carga localizadas.

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1. Dois reservatórios 𝑅1 e 𝑅2 possuem seus níveis de água constantes e nas cotas 75 e 60 respectivamente. Uma adutora, composta por dois trechos em série, interliga esses dois reservatórios. Tendo em vista as características da adutora, apresentadas a seguir, determine a vazão escoada.

• Trecho 1: 𝐷 = 400 𝑚𝑚 ; 𝐿 = 1000 𝑚 ; 𝐶 = 110; • Trecho 2: 𝐷 = 300 𝑚𝑚 ; 𝐿 = 500 𝑚 ; 𝐶 = 90.

 

1. Uma medição de vazão no trecho BC, na rede de condutos apresentada a seguir, mostrou que o sentido de fluxo nesse trecho é de B para C e que vale 40 L/s. Determinar as vazões nos trechos AC, AB, CD e BE e os comprimentos nos trechos BE e CD, sabendo-se que a linha piezométrica medida em B vale 78.

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1. Três reservatórios estão ligados conforme mostrado na figura abaixo. Determine o sentido do escoamento no sistema e as vazões 𝑄1, 𝑄2 𝑒 𝑄3.

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1. Tendo-se em vista a instalação elevatória esquematizada a seguir, dimensionar os diâmetros de recalque e sucção, calcular a potência absorvida pelo conjunto motobomba e o custo mensal com a energia elétrica, sabendo-se que:

• Material da tubulação: Ferro fundido novo;
• Vazão a ser bombeada: 30 L/s;
• Comprimento da tubulação de recalque: 100 m;
• Comprimento da tubulação de sucção: 10 m;
• Rendimento da bomba: 80%
• Rendimento do motor: 90%; • Preço médio do kWh: R$0,20; • Funcionamento contínuo.

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1. A instalação elevatória mostrada a seguir deve recalcar água do reservatório 𝑅1 para o 𝑅2. Para fins de escolha de equipamentos, determinar:

• Os diâmetros de sucção e recalque;
• A altura manométrica;
• As potências da bomba e do motor.

Dados:

• Material da tubulação: PVC;
• Volume de água a ser bombeado diariamente: 150 m³;
• Jornada de trabalho da bomba: 8 horas;
• Comprimento da tubulação de sucção: 10 m;
• Comprimento da tubulação de recalque: 80 m;
• Rendimento da bomba: 70%;
• Rendimento do motor: 90%;
• Pressão no ponto A do reservatório 𝑅2: 1 kgf/cm².

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1. Um edifício tem 12 pavimentos e 3,15 m de pé direito (altura entre os pavimentos, incluindo a espessura da laje). A bomba instalada no piso do primeiro pavimento está a 3 m acima do nível do reservatório inferior. O reservatório superior está na laje de forro do último pavimento e contém água até a altura de 3 m. A vazão desejada é de 16200 L/h. O encanamento da sucção é de aço galvanizado, com 75 mm de diâmetro, 4 m de comprimento e contém 1 válvula de pé com crivo e 1 curva de 90°. O encanamento do recalque é também de aço galvanizado, com 50 mm de diâmetro, 42 m de comprimento e contém 1 válvula de retenção do tipo leve, 1 registro de gaveta e 2 curvas de 90°. Calcule a potência solicitada da bomba, supondo que seu rendimento seja de 60%.

 

 

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