Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE TECNOLOGIA FEDERAL DO PARANA – UTFPr. 
Engenharia Civil: Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor e Massa. 
Prof. Calil Abumanssur – 5º. Período - 09/06/2022 – Avaliação P02. 
 
- Todas as informações necessárias para a resolução das questões estão na prova. A interpretação das questões faz parte da 
avaliação, portanto não serão respondidos questionamentos durante a prova. O uso de material próprio é livre INCLUINDO A 
INTERNET. O aluno não precisará ficar on-line. 
*Atenção: o aluno só poderá resolver um total de questões que somadas, atinjam até 10,5 pontos. Se na soma dos valores das 
questões resolvidas, o aluno ultrapassar essa quantidade, o professor anulará as questões de maior valor. 
-Duração da prova: 15:55h até 18:00 h. 
-Devolução da prova resolvida: até às 18:10 em formato pdf, com todas as folhas com nome no topo da folha! 
 
 
Questão 01 (1,5 ponto): Uma rede adutora de distribuição de água, usou tubos de plástico de polietileno, 
liso (k=1,2x10-9). A velocidade média do escoamento adotada foi fixada em 1,19 m/s e o diâmetro do 
tubo mínimo fixado foi de 254mm. Determinar qual seria perda de carga unitária que ocorrerá ao longo 
da rede. Usar para a viscosidade cinemática da agua ν=7,0x10-7 m2/s. Qual a diferença de pressão em 
mca, entre duas seções distantes 1,5 km entre si? Usar todos os dados fornecidos. Usar g=10,0 m/s2. 
 
Questão 02 (1,5 ponto): Uma rede adutora de distribuição de água, usou tubos de plástico de polietileno, 
liso (k=1,2x10-9). A velocidade média do escoamento inicial adotada foi fixada em 1,17 m/s para uma 
vazão de 60,30 l/s. Determinar qual seria perda de carga que ocorrerá ao longo da rede e o diâmetro 
mínimo da tubulação. Usar para a viscosidade cinemática da agua ν=7,0x10-7 m2/s. Para a perda de carga 
admitir a distância entre as duas seções distantes 1,5 km entre si? Usar todos os dados fornecidos. Usar 
g=10,0 m/s2. 
 
Questão 03 (1,5 ponto):Tem-se uma tubulação de ferro fundido (k=0,000259) onde a perda de carga 
unitária é de 0,0115 m/m, transportando água à temperatura de θ=37º.C (ν=7,0x10-7 m2/s). A velocidade 
de escoamento é de 1,58 m/s. Determinar usando o método gráfico qual o diâmetro mais provável do tubo 
que conduz essa quantidade de água e com que vazão isso vai acontecer. Usar g=9,81 m/s2. 
 
Questão 04 (2,0 pontos): Uma rede de distribuição de água, usou tubos de ferro fundido centrifugado, com 
revestimento interno de cimento (K=0,25mm). A velocidade média do escoamento adotada foi fixada em 
1,20 m/s no regime turbulento. Determinar o valor do coeficiente de atrito pela fórmula de Colebrook-
white e a perda de carga continua máxima em um trecho de 2,5km. Sabe-se que o diâmetro mínimo da 
tubulação é de 250 mm. Usar para a viscosidade cinemática da agua ν=1,13x10-6 m2/s. 
 
Questão 05 (2,0 pontos) Através de uma tubulação, disposta no plano horizontal, escoa o tetracloreto de 
carbono (γ=1500 kgf/m3) à pressão de p=15 kgf/cm2. A curva de 90º. E os tubos tem o mesmo diâmetro 
D=200mm. Desprezando as perdas de energia do fluido real na curva. O empuxo total transmite-se para a 
parte externa da curva, onde será instalado um bloco de ancoragem de concreto para “absorver” este 
esforço. O valor desta reação externa é R=7000 kgf. Calcular a vazão em volume que vai promover isso. 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLOGIA FEDERAL DO PARANA – UTFPr. 
Engenharia Civil: Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor e Massa. 
Prof. Calil Abumanssur – 5º. Período - 09/06/2022 – Avaliação P02. 
 
Questão 06 (2,0 pontos): Em uma instalação hidráulica tem-se uma rede que sai da caixa dágua situada na 
cota +8,5m e vai abastecer um chuveiro na cota +2,20m. Dimensionar qual o menor diâmetro interno de 
tubulação que posso utilizar de modo que transporte uma vazão de Q=0,30 l/s. A condição outra exigida 
é que deve sobrar uma pressão mínima de 1,10 mca na entrada do chuveiro. Mediu-se o comprimento real 
e mais das singularidades de tubulação e encontrou-se L=36,0 metros. A canalização será de PVC cujo 
coeficiente de atrito esta vinculado à Fórmula de Blasius por ser considerado tubo liso. O cálculo da perda 
de carga utiliza-se a Fórmula de Darcy-Weisbach. 
Atenção: utilizar g=10 m/s2 e o valor da viscosidade cinemática ν=1,01x10-6 m2/s. 
 
 
Questão 07 (2,0 pontos): Em uma indústria projetou-se a tubulação NSQ, para o transporte de água entre os 
reservatórios R1 e R2. Por questões técnicas, no ponto S houve uma redução do diâmetro D1=250mm 
para D2=125mm. Foram observadas as seguintes perdas de carga contínuas nos trechos: 
g
U
hfMN
2
*4,0
2
1 
g
U
hf NS
2
*6,5
2
1 e 
g
U
hf ST
2
*8
2
2 
 
Admitindo que seja nula a velocidade na superfícies livres dos reservatórios, calcular: 
a) As velocidades médias U1 e U2 nos trechos NS e SQ, respectivamente; 
b) A vazão entre R1 e R2; 
 
 
Questão 08 (0,5 ponto): Seja γ = 1,25 kgf/m2 o peso especifico do ar que escoa, com a velocidade média de 
12 m/s, em um conduto forçado, onde há um tubo de Pitot ligado a um manômetro de água. Obter a 
deflexão no manômetro.