Fenomenos De Transporte

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”

HIDRÁULICA: EXERCÍCIOS

Sérgio Nascimento Duarte

Prof. Dr. – Dpto. de Eng. Rural

Tarlei Arriel Botrel

Prof. Livre Docente – Dpto. de Eng. Rural

Raquel Aparecida Furlan

Pós-Graduanda- Dpto. de Eng. Rural

Piracicaba, 1996

Exercícios de Hidrodinâmica

1) Um conduto de 100 mm de diâmetro tem uma descarga de 61/s. Qual a velocidade média de escoamento?

2) Calcular o diâmetro de uma canalização para conduzir uma vazão de 100 1/s, com velocidade média do líquido em seu interior de

2 m/s.

3) Um fluido escoa por um tubo à velocidade média de 3m/s. A pressão no eixo do tubo é de 350 g*/cm2 e sua altura sobre a referência adotada é de 4,5 m. Calcular a altura da carga total, em metros de coluna do fluido, quando este for:

a) água

b) óleo (d = 0,80)

4) Um vacuômetro instalado na canalização de sucção de uma bomba, 1,2 m abaixo desta, acusa uma depressão de 178 mm de Hg. 0

diâmetro da canalização é 10 cm e sua descarga de óleo (d = 0,85) é de 33 1/s. Calcular a altura total de carga neste ponto, tomando como plano de referência o plano da bomba e expressá-la em:

a) m.c. óleo

b) m.c.a.

5) 0 eixo de uma canalização de 300 mm, cuja descarga é de 170 1/s de água, está 9 m acima do plano de referência e sob a altura de carga total de 4,50 m.c.a.. Calcular a pressão absoluta no tubo, considerando a pressão atmosférica igual a 10 m.c.a..

6) Um conduto e constituído por 2 trechos, com diâmetros de 0,25 e 0,20 m, como mostra a figura abaixo. Sabendo-se que a pressão no ponto A é de 1,5 Kgf/cm2 e que a velocidade no trecho de maior diâmetro é de 0,6 m/s, calcule a vazão no conduto e a pressão no ponto B. (Supor movimento sem atrito).

7) Uma tubulação horizontal transporta 850 1/seg de água. Em A tem ela o diâmetro de 450 mm e a pressão de 0,700 Kg/cm2; em

B, o seu diâmetro é de 900 mm e a pressão de 0,763 Kg/cm2. Calcular a perda de carga entre os dois pontos.

8) Um tubo de 300 mm está ligado por meio de uma redução, a outro de 100 mm, como mostra a figura abaixo. 0s pontos 1 e 2 acham-se à mesma altura, sendo a pressão em 1 de 2,1 Kgf/cm2 , Q = 28,3 1/s e 0,21 Kgf/cm2 perda de energia entre 1 e 2. Calcular a pressão para:

a) água

b) óleo (d = 0,80)

9) 0 diâmetro de uma tubulação aumenta gradualmente de 150 mm em A, a 450 mm em B, estando A 4,5 m abaixo de B. Se a pressão em A for de 0,7 Kg/cm2 e em B de 0,490 Kg/cm2, e a descarga de 140,0 1/seg, quais :

a) o sentido do escoamento

b) a perda por atrito entre os dois pontos?

10) Calcule a perda de carga no trecho A-B da canalização da figura abaixo. Dados:

- Líquido em escoamento = óleo (d = 0,8)

- Líquido indicador = Hg (d = 13,6)

11) A canalização inclinada AB, esquematizada na figura abaixo, é composta por 2 trechos de diâmetro 50 e 75 mm. Analisando a

deflexo da coluna de mercúrio do manômetro diferencial e sabendo-se que a canalização conduz água a uma vazão de 5 1/s, determine o sentido do escoamento e a perda de carga no trecho AB.

12) Calcule a perda de carga no trecho A-B da canalização vertical da figura abaixo, e diga qual é o sentido do fluxo, sabendo-se que a vazão escoada é de 5 1/s.

13) Calcular a vazão nos 3 venturímetros esquematizados na figura abaixo, supondo não haver perdas.

Dados: - diâmetro da canalização = 100 mm

- diâmetro da seção estrangulada = 50 mm

- líquido em escoamento = H20

- líquido manométrico = Hg

- Deflexão "h" da coluna de mercúrio = 20 cm

14) Ao longo de uma tubulação de 150 mm de diâmetro encontra-se um venturímetro ligado a um manômetro diferencial e a dois piezômetros. Sabendo-se que a velocidade na tubulação 1 de 2m/s, a pressão no ponto (1) é de 2,5 Kgf/cm2 e o líquido manométrico é o mercúrio com densidade relativa igual a 13,6.

Calcular:

a) a pressão no ponto (2)

b) a altura h (cm.c.Hg)

C) a altura x

* 0bs.: desprezar as perdas

15) Um venturímetro de 150 mm no estrangulamento, intercala-se numa canalização d'água de 450 mm. Na escala diferencial parcialmente cheia de Hg (estando o resto cheio d'água), e ligada à boca e à cintura do medidor, a coluna mercurial estabiliza-se com um desnível de 375 mm. Calcule a vazão:

a) desprezando o atrito

b) considerando uma perda de carga entre a boca e a cintura de 300 mm de água.

16) Na figura abaixo, determinar a velocidade V para R = 30 cm.

17) Calcule a altura H da figura abaixo, para que o sifão de 1 polegada forneça