Prévia do material em texto
2ª Avaliação Disciplina: Hidráulica Entrega: Tarefa no sistema acadêmico Nome do arquivo: Avaliação02_nome_sobrenome.pdf Data limite: 09/02/2022 às 23:59 Orientações: Para as questões relacionadas abaixo, deixe claro todos os cálculos registrados à mão que você utilizou para chegar ao resultado. Procure realizar arrendondamentos apenas na resposta final, que deverá ser expressa contendo 2 casas decimais. Somente serão aceitos arquivos em formato pdf. Arquivos inelegíveis serão desconsiderados, procure utilizar um traço mais forte. Questão 01 (15 pontos): Uma bomba centrífuga apresenta a curva do NPSH requerido é dada por: NPSHr = 5,175Q2 + 79,72Q, sendo Q em m3/s. A bomba está montada de maneira não afogada na cota topográfica de 845m, em uma instalação elevatória cuja tubulação de sucção tem 4” de diâmetro, em PVC rígido (C = 150), constando de uma válvula de pé com crivo e um joelho de 90o. O escoamento da água ocorre a uma temperatura de 15oC, A vazão do sistema é de 17,5L/s. Considere ρágua = 1000kg/m 3, g =9,81m/s2 e 1” = 25mm. Utilize Hazen-Williams e a tabela de comprimento equivalente. a) Calcule a perda de carga total na sucção. Utilize Hazen-Williams e a tabela de comprimento equivalente (3 pontos). b) Calcule o NPSHd (carga positive de sucção disponível) (3 pontos). c) Verifique se a bomba irá cavitar. Caso não ocorra cavitação, calcule a folga entre o NPSH disponível e o NPSH requerido (3 pontos). d) Calcule a potência necessária à bomba, em cv (cavalo-vapor), considerando o rendimento do motor igual a 70% e da bomba igual a 90%. Considere uma altura de recalque de 3,0m (Hr = 3,0m) e a perda de carga no recalque de 1,48m (3 pontos). e) Suponha que você tem à sua disposição 2 bombas iguais, de potência nominal igual àquela encontrada no exercício anterior. As bombas, entretanto, comportam uma vazão máxima de 8,75L/s. Indique qual o modo de associação de bombas necessário à instalação. Realize o esboço da curva característica das bombas operando de modo individual e na associação (3 pontos). Questão (15 pontos): Deseja-se bombear 216 m3 de água por dia a 20 oC através de um sistema de recalque composto de tubos de ferro fundido (rugosidade absoluta: ε = 5mm). As características da instalação elevatória são mostradas na figura. Utilize a fórmula universal para o cálculo da perda de carga e o método dos K’s (Teorema de Borda). Considere: ρágua = 1000kg/m 3; µágua = 0,001 Pa.s; g = 9,81 m/s 2 a) Sabendo que a bomba funciona durante 6 horas por dia, calcule os diâmetros econômicos da tubulação de recalque e da tubulação de sucção (2,5 pontos). b) Com base nos diâmetros econômicos calculados anteriormente, calcule a perda de carga total na tubulação de sucção. Utilize o método dos K’s para o cálculo da perda de carga localizada e a fórmula universal para o cálculo da perda de carga linear (2,5 pontos). c) Com base nos diâmetros econômicos calculados anteriormente, calcule a perda de carga total na tubulação de recalque. Utilize o método dos K’s para o cálculo da perda de carga localizada e a fórmula universal para o cálculo da perda de carga linear (2,5 pontos). d) Calcule a potência necessária ao conjunto motor-bomba, em cv (cavalo-vapor), sabendo que o motor possui um rendimento de 70% e a bomba um rendimento de 90% (2,5 pontos). e) Sabendo que a instalação elevatória se encontra na cota topográfica de 2000m e a água é bombeada a 20 oC, determine o NPSH disponível (2,5 pontos). f) A curva característica da bomba é fornecida pelo ábaco abaixo. Calcule o NPSHr (requerido) da instalação elevatória e verifique se a bomba irá cavitar (2,5 pontos). Formulário Re< 2300: escoamento laminar Re>2400: escoamento turbulento Para escoamento laminar: f = 64/Re Para escoamento turbulento: Fórmula Universal (Darcy-Weisbach) Fórmula de Hazen-Williams: Tabela dos comprimentos equivalentes: