Maquinas Hidráulicas - Exercicios I Unidade

Prévia do material em texto

Primeira lista de exercícios de Máquinas Hidráulicas 
 
 
 
1) Água escoa dentro de uma tubulação de diâmetro constante, 𝜙 = 50mm, a uma vazão 𝑄 = 40m3 h⁄ . 
Calcule a velocidade média do fluido no interior da tubulação em m s⁄ . 
 
2) Considerando os dados da primeira questão, obtenha a energia cinética da água em Joules m3⁄ (energia por 
unidade de volume), em Joules kg⁄ (energia por unidade de massa) e em Joules N⁄ (energia por unidade de 
peso). A massa específica da água e a aceleração da gravidade são, respectivamente, 𝜌 = 1000kg m3⁄ e 
g = 9,8m s2⁄ . 
 
3) Em um ponto interior de uma tubulação hidráulica, a pressão é de 8,0bar . Qual o valor correspondente em 
Joules m3⁄ e Joules N⁄ ? Compare o seu resultado com a energia cinética da segunda questão (considere, 
𝜌 = 1000kg m3⁄ e g = 9,8m s2⁄ ). O que você conclui? 
 
4)Quando se fala em uma “pressão” de 50m.c.a (metros de coluna de água), qual a grandeza física que está 
sendo expressa: energia ou comprimento ? Explique com detalhes a sua resposta. 
 
5) A pressão de vapor da água para algumas temperaturas selecionadas é dada na tabela abaixo. Complete a 
terceira coluna com os valores correspondentes em m.c.a (considere, 𝜌 = 1000kg m3⁄ e g = 9,8m s2⁄ ). 
 
 
Temperatura (°C) Pressão de vapor (kPa) Pressão de vapor (m.c.a) 
15 1.7 
25 3.2 
35 5.6 
50 12.5 
70 32.1 
90 70 
100 101.33 
 
 
6) No pico do monte Everest, a pressão atmosférica é de, aproximadamente, 33kPa. Qual a temperatura 
aproximada de fervura da água neste caso? 
 
Para as questões 07-11, considere a instalação de bombeamento da figura abaixo. Considere também 
os mesmos valores da massa específica da água e da aceleração da gravidade adotados nas questões 2, 
3 e 5. O diâmetro da tubulação é constante e igual a 30mm. Despreze as perdas de carga. 
 
 
 
7) Qual a altura de bombeamento para uma potência fornecida pela bomba de 500W a uma vazão de 
5,0m3 h⁄ ? Considere que a descarga no topo da tubulação ocorre à pressão atmosférica. 
 
8) Qual a altura máxima de bombeamento para uma potência fornecida pela bomba de 500W ? Considere que 
a descarga no topo da tubulação ocorre à pressão atmosférica. 
 
9) Escreva uma expressão para a pressão mínima de sucção, 𝑝0 (ponto 0) em função da vazão 𝑄. 
 
10) Escreva uma expressão para o NPSHD (m.c.a) da tubulação em função da vazão 𝑄 considerando o valor da 
pressão de vapor a 25oC , obtido da terceira coluna da tabela do exercício 5 e, em seguida, esboce o gráfico 
NPSH𝐷 × 𝑄. 
 
11) Escreva uma expressão para a altura manométrica, 𝐻, da instalação em função da vazão, 𝑄, e, em seguida, 
esboce o gráfico 𝐻 × 𝑄.