Lista de exercicios 2 - Hidraulica

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CENTRO EDUCACIONAL UNIFIP 
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
DISCIPLINA: HIDRÁULICA GERAL E EXPERIMENTAL 
PROFESSORA: LUÍSA MEDEIROS 
 
Lista de exercício II 
Nome 
Matrícula 
XX _____(dois últimos números da matrícula) 
Turma: Data: 25.10.2022 
 
 
1. O sistema de bombeamento mostrado na figura consiste de dois segmentos de tubos 
de mesmo diâmetro e igual a 750 mm, fator de atrito f = 0,023 e comprimentos L1 = 
50XX m e L2 = 7500 m. A bomba A tem potência de 103 kW e a pressão na entrada da 
bomba B é 150 kPa. Determine a vazão recalcada, as alturas manométricas das bombas 
e a potência da bomba B. Ambas as bombas têm rendimento igual a 75%. Despreze a 
carga cinética e a perda na sucção da bomba A. 
R: [Q = 0,963 m3 /s; HA = 79,47 m; HB = 63,44 m; PotB = 798,28 kW] 
 
2. O esquema de bombeamento mostrado consiste em um reservatório fechado (pressão 
atmosférica), mantido em nível constante, e uma tubulação de sucção de cobre com 4" de diâmetro 
e 120 m de comprimento com uma distribuição de vazão em marcha constante com taxa q = 
0,05XX L/(sm). A vazão de recalque pela bomba vale 10 L/s, o coeficiente de perda localizada 
na entrada da tubulação vale ke = 0,5 e do registro de ângulo kr = 5,0. Assuma como fator de 
atrito da tubulação f = 0,014 
Para uma temperatura da água de 40o C, determine: 
a) O N.P.S.H. disponível da instalação 
b) A carga de pressão na entrada da bomba. 
c) Caso o NPSH requerido seja de 8,XX m, verifique se ocorre cavitação. Se sim, proponha duas 
intervenções de projeto para evitar o problema. 
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3. O sistema de bombeamento mostrado na figura, consiste de duas bombas iguais em paralelo, 
cuja curva característica é dada em anexo e uma tubulação de 3” de diâmetro, C = 120 e que 
possui uma descarga em marcha, constante, com taxa q = 0,10 L/sm, ao longo dos 50 m do 
recalque. Determine a vazão que chega ao reservatório superior. Despreze as perdas localizadas 
na sucção, na entrada do reservatório e a carga cinética. 
 
4. Uma bomba cuja curva característica é mostrada na figura, recalca água do reservatório A para 
o B. Determinar o ponto de funcionamento da bomba (Hm, Q, η) e a potência requerida. 
Considerando a carga cinética determine a cota piezométrica na entrada da bomba. A bomba 
está bem escolhida para o caso? Assumindo bombeamento contínuo e coeficiente da fórmula de 
Bresse K = 0,7, verifique se a tubulação de recalque está bem dimensionada. Despreze as perdas 
de carga localizadas. 
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5. O esquema mostrado na figura é de um sistema de bombeamento de água de um 
manancial (ponto A) para uma caixa de passagem (ponto B), da qual a água segue por 
gravidade para a ETA (ponto C). Sabendo que a curva característica da adutora de 
recalque (A-B) é dada por ΔH = 0,00235 Q2 , em que ΔH (m) e Q (L/s), determine a 
vazão recalcada e o(s) diâmetro(s) da tubulação por gravidade B-C, de 3500 m de 
comprimento, de modo que o nível d´água na caixa de passagem permaneça constante. 
Dimensione o trecho B-C usando a equação de Hazen-Williams com coeficiente de 
rugosidade C = 120. Despreze as perdas localizadas e as cargas cinéticas. Dado: curva 
característica da bomba. 
 
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6. A bomba mostrada no esquema deverá recalcar 6X,X0 m³/h e para esta vazão o 
N.P.S.H. requerido é de 4,20 m. A instalação está na cota 6XX m e a temperatura da 
água é de 20º C. Determinar o menor diâmetro comercial para a sucção a fim de não 
provocar cavitação. Para o diâmetro calculado qual a folga entre o N.P.S.H. disponível 
e o requerido? Na sucção existe uma válvula de pé com crivo e uma curva de 90o R/D 
= 1. Coeficiente de rugosidade do material da tubulação C = 100. 
 
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7. Projetar um sistema de bombeamento para elevar 30l/s a partir de um reservatório, 
cujo nível mínimo se encontra à cota de 313m; o conjunto motor-bomba deve ficar à 
cota de 318m e a canalização de recalque despejar água livremente no reservatório 
superior à cota 348m. O coeficiente de Bresse foi estima em 1,4 e todos os tubos serão 
de aço soldado. Além das peças essenciais ao funcionamento do sistema, devem constar, 
na sucção, uma curva de 90 R/d=1,5 e um registro de gaveta. No recalque, duas curvas 
de 45 com raio longo. Empregar o modelo da bomba especifica em anexo e indicar: 
a) O rotor a ser utilizado. 
b) A potência consumida pela bomba para elevar a vazão de operação. 
c) A potência consumida para a vazão de projeto. 
d) O custo mensal para bombear a vazão de operação, a uma taxa de R$ 0,15/kWh se 
a bomba foi acionada por um motor elétrico sujo rendimento seja 70%. 
 
8. Testar o sistema acima quanto à cavitação admitindo uma temperatura máxima de 
30ºC. Caso ocorra, tome as providências que sejam necessárias para o bom 
funcionamento da bomba. 
 
9. Visando uma possível expansão da demanda, encontrar a vazão bombeada pela 
associação de duas bombas iguais à escolhida e calcular o aumento nos custos mensais 
de energia. Justificar a forma de associação adotada. 
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10. O sistema de recalque mostrado na figura é constituído de tubos de aço galvanizado novo. 
Adotando: adução 24 h/dia, coeficiente da fórmula de Bresse K = 0,90, rendimento da bomba 
65% , temperatura da água 20o C, vazão recalcada 7,0 L/s, comprimento real da tubulação de 
sucção 2,5 m, comprimento real da tubulação de recalque 85 m, curvas 90o R/D = 1 e equação de 
resistência de Hazen-Williams, determine: 
a) os diâmetros de sucção e de recalque de forma mais econômica e conveniente 
b) as cotas piezométricas imediatamente antes e após a bomba, considerando as cargas cinéticas 
nas tubulações. 
c) a potência necessária à bomba e ao motor elétrico comercial, em h.p. 
d) o N.P.S.H disponível pela instalação e a folga de operação com relação ao N.P.S.H requerido 
pela bomba e fornecido no gráfico anexo. 
Obs: Na instalação há uma válvula de pé com crivo, um registro de gaveta, uma válvula de 
retenção leve e as curvas são de 90 com R/D = 1.