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Universidade Tecnológica Federal do Paraná Cursos de engenharia civil e engenharia ambiental Projeto de Ensino: estudo dirigido em hidráulica 2020.2 Professor: Fernando O. de Andrade Aula 5: Escoamento entre reservatórios conectados por sistemas de condutos forçados: distribuição de vazão unitária em marcha SISTEMAS DE CONDUTOS FORÇADOS: DISTRIBUIÇÃO DE VAZÃO EM MARCHA • A distribuição de vazão em marcha ocorre quando existe uma distribuição contínua de água ao longo do trajeto (por exemplo, em uma linha de abastecimento de água residencial) • A distribuição em marcha faz com que a vazão diminua gradualmente, ou seja, a vazão não seja mais constante ao longo do trajeto. Portanto, o escoamento deixa de estar em regime permanente uniforme. • Isso introduz uma complexidade no cálculo da perda de carga, visto que as fórmulas de perda de carga são válidas para trechos de vazão constante. Para facilitar o cálculo da perda de carga, adota-se uma vazão fictícia Qf para o trecho de distribuição de vazão em marcha. SISTEMAS DE CONDUTOS FORÇADOS: DISTRIBUIÇÃO DE VAZÃO EM MARCHA • qr é a vazão unitária de distribuição em marcha (l/s.m ou m3/s.m) • A vazão varia gradualmente sendo retirada a cada trecho x. Qm é a vazão de montante e Qj é a vazão de jusante. • Para calcular a perda de carga no trecho L, usar uma vazão fictícia Qf Qm Qj L x qr DISTRIBUIÇÃO DE VAZÃO EM MARCHA: VAZÃO FICTÍCIA • A dedução da vazão fictícia é mostrada no capítulo 4.4 do livro Hidráulica Básica de Rodrigo de Melo Porto EXEMPLO 12 Considere as tubulações abaixo, com 6 pol. de diâmetro e fator de atrito f=0,022. A pressão em A é 166,6 kPa e em D é 140,2 kPa. Determine a vazão unitária de distribuição em marcha, sabendo que a vazão no trecho AB é constante de 20 l/s. Despreze perdas localizadas. A B C D 39 m 120 m 82 m 1 m 2 m qr EXEMPLO 13 O sistema de distribuição de água mostrado na figura possui todas as tubulações com fator de atrito f=0,020. A vazão total que sai do reservatório I é de 20 l/s. Entre os pontos B e C há uma distribuição de vazão em marcha com qr=0,01 l/s.m. Desprezando perdas localizadas e cargas de energia cinética, determine: (a) A cota piezométrica no ponto B; (b) A carga de pressão no ponto C; (c) Perda de carga no trecho BC; (d) As vazões nos trechos 1 e 2. EXEMPLO 13