2EE - Hidráulica 2016.1

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GAB.: 
Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Tecnologia e Geociências
Departamento de Engenharia Civil
2o Ex. Esc. de Hidráulica Geral Data: 27/05/2016
Professor: José Roberto Gonçalves de Azevedo
Aluno(a): ___________________________________________________________
DICA: LEIAM A PROVA COM ATENÇÃO.
No dimensionamento do sistema de recalque abaixo se deve observar várias exigências quanto à substituição OBRIGATÓRIA de todos os valores das variáveis em todas as fórmulas utilizadas e as seguintes precisões MÍNIMAS:
Todos os parâmetros devem ter no MÍNIMO 2 algarismos decimais significativos, exceto o número de Reynolds que pode ter zero, fator f que deve ser apresentado na forma (0,0XXX) e as vazões que deverão ter duas casas decimais quando em L/s e 5 quando em m3/s. SERÃO PENALIZADAS COM 10% DE PERDA AS QUESTÕES QUE NÃO OBSERVAREM ESTAS EXIGÊNCIAS.
No dimensionamento de um sistema de recalque pretende-se elevar água (T = 25oC) para alimentar um sistema de irrigação com um volume diário de 350.000L/dia. O sistema deve funcionar 10 horas por dia e os tubos são de aço revestidos por imersão em asfalto quente (admitir para Hazen-Williams C = 110). A tubulação de sucção tem um comprimento de 7,5m e a de recalque de 120m. Além das peças obrigatórias existem na tubulação de sucção 2 joelhos de 45o e na de recalque 6 joelhos de 90o (raio curto) e um “T” de saída lateral. Adote válvula GLOBO como válvula de fechamento. As cotas dos níveis de água dos reservatórios inferior e superior em relação ao nível zero dos mares são, respectivamente, iguais a 400 e 495 metros. A cota do eixo das bombas é de 403 metros. Os rendimentos da bomba e do motor são iguais a 60% e 72%, respectivamente. Pede-se determinar:
Peso (1,0) – Os diâmetros comerciais de recalque e sucção (verificar as velocidades) para a vazão atual de projeto. O trecho de recalque até o T (inclusive) tem 4 metros de comprimento e contem um dos 6 joelhos do recalque além das duas peças obrigatórias após a bomba. O trecho que vai até o reservatório superior deve ter um diâmetro que suporte uma vazão futura 2 vezes e meia maior do que a atual.
Peso (1,5) – Os fatores de resistência das tubulações de recalque e sucção através da relação com a espessura da camada limite (Recalque 2) e pela fórmula de Swamee-Jain para o recalque 1 e Barr para a Sucção;
Peso (1,5) – As perda de carga totais de recalque e sucção. Utilizar fórmula universal para o trecho 1 de recalque e para a sucção. Para o trecho 2 do recalque utilize a fórmula de Hazen-Williams. Utilize o método dos comprimentos equivalentes para as perdas localizadas no recalque 1 e sucção e a fórmula de Borda para o trecho 2 do recalque.
Peso (0,5) – As alturas manométricas de sucção, recalque e do sistema.
Peso (0,5) – As potências hidráulica, da bomba, do motor e de compra em HP. 
Peso (1,5) – A equação da altura manométrica da tubulação em função da vazão (esta deve entrar na equação em L/s).
Peso (1,0) – Quais das quatro bombas, cujos pontos da curva vazão X altura manométrica estão na tabela em anexo, pede-se determinar qual a bomba que serviria para o seu projeto e qual a equação da bomba em função da vazão (esta deve entrar na equação em L/s).
Peso (1,5) – Determinar Matematicamente a vazão e a altura manométrica do ponto de operação do sistema. 
Peso (0,5) – Verificar se há ou não risco de cavitação. Admita que o NPSHrequerido pela bomba é de 3,5m. Utilize por segurança um acréscimo de 15% no valor fornecido pelo fabricante.
Peso (0,5) – A bomba selecionada pode ser utilizada no projeto? Justifique sua resposta.
Admitir:
Peso específico da água = 1000 kgf/m3
Aceleração da gravidade = 9,8 m/s2
	Potência em CV
	Acréscimo para compra da bomba(%)
	Menor que 2
	50
	Entre 2 e 5
	30
	Entre 5 e 10
	20
	Entre 10 e 20
	15
	Maior que 20
	10
	Bomba 40-250
	Bomba 32-250
	Bomba 40-125
	Bomba 32-125
	Q (m3/h)
	Hm (m)
	Q (m3/h)
	Hm (m)
	Q (m3/h)
	Hm (m)
	Q (m3/h)
	Hm (m)
	0
	108
	0
	126
	0
	34
	0
	38
	41
	100
	25
	120
	35
	32
	17
	35
	65
	80
	38
	90
	65
	27
	37
	27
BOA SORTE.
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