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Lista de Exercícios 06 Estudos Hídricos

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CURSO: ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: ESTUDOS HÍDRICOS
PROFO: ALEXANDRE MARCOS F. DA C. E SILVA
PERÍODO LETIVO: 2016 - AGOSTO A DEZEMBRO 
TURMA(S): 6NA e 6NB - ENG. CIVIL
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- Lista de Exercícios 06 –
O reservatório de montante (R-1), conforme ilustração abaixo, fornece água a dois reservatórios de jusante R-2 e R-3 por meio de um sistema hidráulico constituído por tubulações de mesmo material. No trecho "AB" de comprimento L1 e de diâmetro D1 conduz água com uma vazão Q1 que é ramificada no ponto "B". O trecho "BD" é constituído por tubulações em série de diâmetros D2 e D3 com capacidade de transportar uma vazão Q2. Já o trecho "BE" é constituído por uma tubulação de extensão L4 e diâmetro D4 com distribuição em marcha, ao mesmo tempo que, também atende o reservatório R-3 com uma vazão de extremidade "QE" de 52L/s.
Assim, pede-se determinar a perda de carga total que ocorrerá no reservatório R-2 (hfAD) e a perda de carga total que ocorrerá no reservatório R-3 (hfAE) considerando as características apresentadas acima, bem como, as demais informações complementares que se segue abaixo:
- Coeficiente do Material: K = 0,0018;
- vazão unitária (distribuição em marcha): q = 3,8 x 10-6 m3/s.m;
- ZB = 260m (Cota de terreno no ponto "B");
- Pressão Disponível no ponto "B": PB/ɣ = 25 mca;
- Z2 = 266m (Cota do Nível D'água no R-2),
- Desprezar a parcela de tarquicarga: v2/2g;
- Desprezar as perdas de carga localizadas;
- D1 = 500mm ; L1 = 11.000,00m;
- D2 = 400mm ; L2 = 5.200,00m;
- D3 = 300mm ; L3 = 5.400,00m;
- D4 = 350mm ; L4 = 8.500,00m.
Figura 01. Perfil longitudinal do sistema hidráulico.
Um sistema hidráulico abastecido pelo reservatório de montante (Res. 01) é composto por tubulações em série, sendo os diâmetros "D1" e "D2", respectivamente, de 600mm e de 500mm, para os trechos "AB" (L1 = 9.000,00m) e "BC" (L2 = 4.000,00m); como também, é constituído pelo trecho CD (L3 = 5.200,00m) de diâmetro D3 = 350mm com distribuição em marcha para uma vazão de trânsito de 40L/s e uma vazão de extremidade (que alimenta o reservatório Res. 02) de 100L/s. Pede-se determinar a perda de carga total do sistema hidráulico e a pressão de chegada no reservatório de jusante, sabendo-se ainda que toda a tubulação é constituída pelo mesmo material e de coeficiente K = 0,0018, a cota Z1 é igual a 180m e a cota do terreno no ponto "D" é 114m. Desprezar a parcela de tarquicarga (v2/2g).
Figura da questão 02
Dimensionar a potência do conjunto elevatório para o sistema hidráulico de um edifício que recalca água do reservatório inferior para o reservatório superior. Sabe-se que a altura geométrica de sucção é 6,00m e a altura geométrica de recalque corresponde a 72,00m. A vazão de bombeamento é de 2,2 L/s e a tubulação é de PVC novo (C = 140), sendo o comprimento da tubulação de sucção igual a 18,00m e o da tubulação de recalque igual a 90,00m. O equipamento deverá funcionar durante 16 horas por dia. Adotar o diâmetro de sucção diferente do diâmetro de recalque.
Tem-se ainda:
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Peso específico da água: 1000 Kgf/m³,
Rendimento do conjunto elevatório: 70%
Para a tubulação de sucção:
- 01 válvula de pé: K = 1,75,
- 03 curvas de 90º: K = 0,4,
- 01 redução gradual: K = 0,15.
Para a tubulação de recalque:
- 01 válvula de retenção: K = 2,5,
- 05 curvas de 90º: K = 0,4,
- 01 ampliação gradual: K = 0,3,
- 01 registro de globo: K = 10,0,
- 01 entrada de canalização: K = 0,5.
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Figura da questão 03
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