prova hid (1)

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<p>1. O diâmetro de uma tubulação que transporta água em regime permanente, varia gradualmente de 150mm</p><p>no ponto A, 6m acima de um referencial, para 75mm, no ponto B, 3m acima do referencial. A pressão no</p><p>ponto A vale 103kN/m² e a velocidade em A é 3,6m/s. Desprezando as perdas de carga ao longo da tubulação,</p><p>determine a pressão em B.</p><p>[pB=35kN/m²]</p><p>2. Um determinado líquido escoa, em regime permanente, através de uma tubulação horizontal de 0,15m de</p><p>diâmetro e a tensão de cisalhamento sobre a parede é de 10N/m². Calcule a queda de pressão em 30m desta</p><p>tubulação.</p><p>[p=8kN/m²]</p><p>3. Determine a tensão de cisalhamento média sobre o fundo de uma galeria de águas pluviais de 1,0m de</p><p>diâmetro, escoando uma certa vazão em regime permanente e uniforme, a meia seção, isto é, com altura</p><p>d’água igual a 0,5m, com declividade de fundo igual a I=0,001m/m. Observe que, pela definição de Rh, a</p><p>linha d’água em contato com a atmosfera não faz parte do perímetro molhado e que, se o escoamento é</p><p>permanente e uniforme, a perda de carga unitária (J) é igual à declividade de fundo.</p><p>[=2,45 N/m²]</p><p>4. Em uma tubulação horizontal de diâmetro igual a 150mm, de ferro fundido em uso com cimento</p><p>centrifugado, foi instalada em uma seção A, foi instalada uma mangueira plástica (piezômetro) e o nível</p><p>d’água chegou a 4,20m de altura. Em uma seção B, 120m à jusante de A, o nível d’água chegou a 2,40m.</p><p>Determine a vazão.</p><p>[Q=26,5l/s]</p><p>5. Um sistema de abastecimento de água de uma localidade é feito por um reservatório principal, com nível</p><p>de água constante no nível 812m, e por um reservatório de sobras que complementa a vazão na entrada da</p><p>rede, nas horas de aumento de consumo, com nível de água de 800m. No ponto B, na cota 760m, inicia-se a</p><p>rede de distribuição. Para que valor particular de vazão na entrada da rede (QB), a linha piezométrica no</p><p>sistema é semelhante à linha da figura? Determine a carga de pressão disponível em B. O Material das</p><p>adutoras é aço soldade novo. Utiliza a Fórmula de Hazen-Williams, DESPREZANDO as cargas cinéticas na</p><p>tubulação (v²/2g).</p><p>6. Em relação ao sistema de tubulações do exercício anterior (8), a partir de qual vazão QB, solicitada pela</p><p>rede de distribuição de água, o reservatório secundário passa também a ser abastecedor. Dica: Inicie o</p><p>exercício ajustando a linha piezométrica à condição desejada.</p><p>[QB=28,36l/s]</p><p>7. Uma adutora fornece a vazão de 150l/s, através de uma tubulação de aço soldado, revestida com esmalte,</p><p>diâmetro de 400mm e 2km de extensão. Determinar a perda de carga na tubulação, por meio da equação de</p><p>Hazen-Williams, e comparar com a fórmula universal da perda de carga com f=0,019.</p><p>[H=6,8m por H-W; H=6,9m com a fórmula universal]</p><p>A</p><p>754,00</p><p>D1=6”</p><p>L1 =350m D2= 8”</p><p>3</p><p>C</p><p>B</p><p>L =240m 2</p><p>R2</p><p>R1</p><p>8. Em um sistema urbano de distribuição de água são bombeados, da estação de tratamento de água, 100 L/s.</p><p>Esta vazão é distribuída no ponto B para dois reservatórios, em níveis constantes, como na figura. Quais as</p><p>vazões que chegam aos dois reservatórios? Material das tubulações aço soldado tubos novos. Despreze as</p><p>perdas localizadas e as cargas cinéticas e use a equação de Hazen-Williams.</p><p>Q = 100 L/s</p><p>9. O esquema representa dois reservatórios mantidos em níveis constantes, ligados por dois trechos de</p><p>condutos de comprimentos L1 = 350 m e L2 = 240 m e diâmetros D1 = 6” e D2 = 8”. Do ponto C sai um</p><p>terceiro conduto munido de um registro. Traçar a linha piezométrica e calcular a cota piezométrica no ponto</p><p>C para que as vazões que saem dos reservatórios sejam iguais. Utilize a fórmula de Hazen-Williams,</p><p>desprezando as perdas de carga localizadas e as cargas cinéticas nas tubulações. Material das tubulações: aço</p><p>soldado novo.</p><p>760,00</p><p>413,00</p><p>A</p><p>393,00</p><p>12”</p><p>6” C</p><p>B</p><p>2</p><p>1</p><p>1) Entre dois reservatórios mantidos em níveis constantes, encontra-se uma máquina hidráulica instalada</p><p>em uma tubulação circular com área igual a 0,01m². Para uma vazão de 20l/s entre os reservatórios,</p><p>um manômetro (medidor de pressão) colocado na seção B indica pressão de 68,8kN/m² e a perda de</p><p>carga entre as seções D e C é igual a 7,5m. Determine:</p><p>a) o sentido do escoamento</p><p>b) a perda de carga entre as seções A e B</p><p>c) as cotas piezométricas, em B e C,</p><p>d) o tipo de máquina hidráulica e</p><p>e) a potência da maquina se o rendimento é de 80%.</p><p>2) A curva característica de uma bomba centrífuga, em uma certa rotação constante, é mostrada no gráfico</p><p>anexo. A bomba é usada para elevar água vencendo uma altura geométrica de 12,5 m, por meio de</p><p>uma tubulação de 0,10m de diâmetro, 65 m de comprimento (incluindo os comprimentos equivalentes</p><p>das peças existentes) e coeficiente de atrito, suposto constante, f = 0,025.</p><p>a) determinar a vazão recalcada e a potência consumida pela bomba para rendimento 70%.</p><p>b) necessitando-se aumentar a vazão pela adição de uma segunda bomba idêntica, investigue</p><p>se a nova bomba deve ser instalada em série ou em paralelo com a bomba original. Qual a nova vazão?</p><p>Justifique sua resposta pela determinação do acréscimo de vazão e potência consumida por cada</p><p>bomba. Levante o ponto de funcionamento com duas bombas e faça os comentários que achar</p><p>pertinentes.</p><p>50</p><p>45</p><p>40</p><p>35</p><p>30</p><p>25</p><p>20</p><p>15</p><p>10</p><p>5</p><p>0</p><p>0 10 20 30 40 50 60 70</p><p>Q (m³/h)</p><p>3) Em uma mesma tubulação, com 1 bomba em funcionamento, temos como curvas características</p><p>(bomba e tubulação) o gráfico apresentado abaixo. Determine, graficamente, o novo ponto de</p><p>funcionamento do sistema (Q e H, em m³/h e metros, respectivamente) para:</p><p>a) duas bombas instaladas em série;</p><p>b) duas bombas instaladas em paralelo;</p><p>c) para o ponto de funcionamento da bomba, determine potência supondo rendimento de 60%;</p><p>4) Uma tubulação de 10” de diâmetro, 3,5 km de comprimento e coeficiente de rugosidade da equação</p><p>de Hazen-Williams C = 100. Pretende-se recalcar a água da captação até a estação de tratamento,</p><p>vencendo um desnível geométrico de 10 m, com utilização de duas bombas centrífugas iguais,</p><p>disponíveis, cuja curva característica é dada na figura. Desprezando as perdas localizadas e carga</p><p>cinética, analise o comportamento do sistema, determinando a vazão recalcada e altura total de</p><p>elevação, nos três casos seguintes:</p><p>a) instalação de uma única bomba.</p><p>b) instalação de duas bombas em série.</p><p>c) instalação de duas bombas em paralelo.</p><p>5) Calcular o coeficiente de rugosidade equivalente para o córrego Ressaca, em Belo Horizonte. Supondo</p><p>I=0,002m/m, calcule a capacidade de vazão do canal.</p><p>6) Calcule a declividade de um canal gramado, trapezoidal com base de 10m e taludes 3(H):1(V),</p><p>transportando 10m³/s com uma profundidade de 0,75m. O escoamento é fluvial ou torrencial?</p><p>7) Calcule a capacidade máxima de transporte de vazão de um canal Retangular de lado 2,5m e altura</p><p>2,5m, de concreto, seção fechada e declividade 0,008m/m.</p><p>8) Calcular a capacidade de vazão do canal da imagem, supondo uma declividade longitudinal de 0,1% e</p><p>revestimento em gabiões.</p><p>9) Supondo que o canal acima foi projetado em argila compactada, verifique qual a máxima declividade</p><p>que este canal pode ter ao transpostar a vazão calculada no ex. 8.</p>