Lista 4 - Orifícios, bocais, tubos curtos, sifões e comportas

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGROVETERINÁRIAS – CAV 
FACULDADE DE AGRONOMIA 
DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA 
SETOR DE HIDRÁULICA AGRÍCOLA, IRRIGAÇÃO E DRENAGEM 
 
QUARTA LISTA DE EXERCÍCIOS 
ORIFÍCIOS, BOCAIS, TUBOS CURTOS, SIFÕES E COMPORTAS 
 
 
01) Qual a velocidade do jato e qual a descarga de um orifício padrão (cv = 0,98 e cd = 0,61), com 
6 cm de diâmetro, situado na parede vertical de um reservatório, com o centro 3 m abaixo da 
superfície da água? 
 
02) A velocidade na seção contraída do jato que sai de um orifício de 5 cm de diâmetro, sob uma 
carga de 4,5 m é de 9,1 m/s. Qual o valor dos coeficientes de velocidade, contração e descarga, 
sabendo-se que a vazão é de 11,2 l/s. 
 
03) Que dimensões deve ter o orifício quadrado da figura abaixo para fornecer uma vazão de 500 
l/s ? (Dado - cd = 0,61). 
 
 
04) De quanto aumentará a vazão, quando adaptarmos um bocal cilíndrico externo ao orifício da 
figura abaixo ? Dados: cd (orifício) = 0,61; cd (bocal) = 0,82). 
 
 
05) Um bocal cônico, com cc = 0,93 e cv = 0,95 e 50 mm de diâmetro na seção de saída, está 
adaptado à extremidade de um conduto de 150 mm. Qual a pressão que deve ser mantida na 
entrada do bocal, para que o mesmo forneça 40 l/s ? 
 
06) Um aspersor com um bocal fornece uma vazão de 5 m3/hora, a uma pressão de 2,5 Kgf/cm2. 
Calcule a vazão a ser fornecida quando a pressão for de 3,5 Kgf/cm2. 
 
07) A velocidade da água num tubo de 100 mm de diâmetro é de 3 m/s. No final do tubo há um 
bocal cônico convergente com cc = 1,00 e cv = 0,98. Sabendo-se que a pressão no tubo, num ponto 
próximo ao bocal é de 5 m.c.a., calcule: 
a) A velocidade de saída do jato. 
b) O diâmetro do bocal. 
c) A vazão 
d) A perda de carga no bocal. 
 
 
 
 
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08) Deseja-se irrigar uma área com uma vazão unitária de 4 L/s/ha. A vazão será derivada de um 
canal para uma lavoura de 11 ha utilizando-se um tubo curto de 3 m de comprimento. A carga 
hidráulica do canal é constante e igual a 0,6 m. Determine o diâmetro do tubo curto. 
 
Dados complementares: 
Tabela 1. Valores de Cd para tubos de ferro fundido (Manual de Hidráulica, Azevedo Netto). 
L/D 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 
Cd 0,77 0,75 0,73 0,7 0,67 0,64 0,64 0,6 0,58 0,56 0,55 0,48 
 
09) Considerando a situação da questão anterior, deseja-se derivar a água do canal para a área 
irrigada com um sifão. Calcule: 
a) O diâmetro do sifão; 
b) A velocidade da água na extremidade de descarga do sifão, considerando Cv = 0,98; 
c) A perda de carga no sifão. 
Dados complementares: 
- altura do ramo ascentente (h1) = 1m 
- altura do ramo descendente (h2) = 5 m 
- coeficiente de descarga = 0,55 
 
 
10) Supondo uma tubulação de 150 mm de diâmetro, calcular a vazão e a pressão no ponto B. 
Expresse a pressão em mca, kPa e kgf/cm². 
Dados: 
hpA-B = 0,75 m 
hpB-C = 1,25 m 
h1 = 1,8 m 
h2 = 6,3 m 
 
 
 
 
 
 
11) Qual o diâmetro que deve ser dado a uma comporta circular de coeficiente de vazão 0,62 e 
como centro a 2 m abaixo do nível do reservatório, para que a mesma dê escoamento de 500 l/s ? 
3 m
h
h1
h2
h1
h2
A
B
C
 
 
 
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12) Qual a vazão de uma comporta retangular com 0,60 m de largura e 1,00 m de altura, estando o 
nível da água a 0,20 m acima do seu bordo superior. A comporta tem descarga livre, e o seu 
coeficiente de vazão é 0,6. 
 
13) Determinar a altura da lâmina d’água (h) para que a comporta automática se abra, sabendo-se 
que a altura da articulação em relação ao solo é de 30 cm. 
 
 
 
GABARITO 
 
01) V = 7,52 m/s; Q = 13,23 l/s 
02) cv = 0,968; cc = 0,627; cd = 0,607 
03) L = 30,4 cm 
04) 7,12 l/s 
05) 27,1 m.c.a. 
06) 5,877 m3/h 
07) a) 9,7 m/s; b) 55,6 mm; c) 23,56 l/s; d) 0,1977 mca. 
08) 150 mm. 
09) a) 107,23 mm; b) 8,682 m/s; c) 0,16 mca 
10) Q = 445,68 m³/h PB = -5,05 mca = -49,05 kPa = -0,505 kgf/cm². 
11) 40,5 cm 
12) 1,334 m3/s 
13) 90 cm