Atividade 1 A1

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Atividade 1 (A1) 
Disciplina: HIDRÁULICA APLICADA (251GGR1555A)
Paulo Cezar de Souza Junior (RA): 2023114816 
Engenharia Civil – FMU
Questão:
Considere que sua empresa foi qualificada para substituir uma outra equipe e trabalhar numa instalação que irá captar água numa represa e trazê-la, por gravidade, até uma estação geradora para acionar uma turbina e, assim, gerar eletricidade.
 No cálculo realizado pela empresa anterior, uma tubulação de aço rebitado novo, com C = 110, estava já dimensionada, com diâmetro de 150 mm, quando foi constatada a inexistência daquele material na região. A tubulação que substituirá aquela já calculada tem C = 140. Sua empresa deverá reavaliar o mesmo dimensionamento e estabelecer o novo diâmetro que terá a nova tubulação para atender as mesmas exigências hidráulicas da anterior. C = coeficiente de Hazen-Williams (adimensional)-tabelado;
Resposta: 
Para resolver esse problema, precisamos reavaliar o dimensionamento da tubulação considerando a mudança no coeficiente de Hazen-Williams (C). O coeficiente de Hazen-Williams é utilizado para calcular a perda de carga em tubulações e é tabelado de acordo com o material e o estado da tubulação. No caso, a tubulação original era de aço rebitado novo (C = 110), mas será substituída por uma tubulação com C = 140.
A fórmula de Hazen-Williams para perda de carga (em metros) é dada por:
Onde:
· hfhf​ = perda de carga (m),
· LL = comprimento da tubulação (m),
· QQ = vazão (m³/s),
· CC = coeficiente de Hazen-Williams,
· DD = diâmetro interno da tubulação (m).
Como a nova tubulação deve atender às mesmas exigências hidráulicas da anterior, a perda de carga (hfhf​) e a vazão (QQ) devem permanecer as mesmas. Portanto, podemos igualar as equações de Hazen-Williams para as duas tubulações:
Simplificando, temos:
Isolando D2​, o diâmetro da nova tubulação:
Substituindo os valores conhecidos:
· D1=150 mm=0,150 m
· C1=110
· C2=140
Calculando os termos:
Portanto:
Agora, isolamos D2​:
Conclusão:
O novo diâmetro da tubulação, considerando o coeficiente de Hazen-Williams C=140, deve ser de aproximadamente 136 mm para atender às mesmas exigências hidráulicas da tubulação original de 150 mm com C=110. Como diâmetros comerciais são padronizados, o valor mais próximo disponível no mercado deve ser escolhido (por exemplo, 150 mm ou 125 mm, dependendo da aplicação e das perdas adicionais aceitáveis).
PÚBLICA
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