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DISCIPLINA: HIDRÁULICA PROFESSOR:CARLOSSPARTACUS ALUNO(A): ALUNO(A): __________________ _ ALUNO(A): ___________________ _ Exercícios 1) Três canalizações novas de ferro fundido formam a tubulação mista da Fig.abaixo. Tem a primeira 300 mm de diâmetro em 360m; a segunda, 600mm de diâmetro em óOO metros; e a terceira , 450mm em 450 metros. Determinar- lhe a perda de carga, excluídas as perdas acidentais, para a descarga de 226 1/seg. (Usar Hazen-Williams - C = l 00) (20,9mca) ~~----------------------------------1- H 1 2) Um conduto de 2 Km de comprimento interliga 2 reservatórios. A vazão é de 500.000 1/hora em virtude da diferença entre os níveis d'água dos reservatórios. O primeiro quilômetro de conduto tem Dl = 300 mm e f = 0,02 e o segundo tem D2 = 500 mm e f= O, 018. Desprezadas as perdas locais, calcular a perda de carga total nesta tubulação, usando a Fórmula Universal. (14,04mca) 3) Um sistema de canalizações em série consta de 1800 m de canos de 50cm de diâmetros, 1200m de canos com 40cm e 600 m com 30 cm. Pede-se: ( 4,243m e 38~7m) a) comprimento equivaiente de uma rede de diâmetro único de 40cm, do mesmo material. b) o diâmetro equivalente para uma canalização de 3600m de comprimento. 08S: Use a fómrnla de Hazen-Wi!liams e despreze as perdas ioca!izadas nas mudanças de diâmetro. D 50 cr~ D = 40 Cr'l iJ = 30 CM (,L___) --~--: () L = 1800M L = 1200M L = 600 M 4) Após 15 anos de uso, pretende-se substituir uma adutora de ferro-fundido de 150 mm de diâmetro que promove o abastecimento por gravidade de uma localidade (A), por uma nova de cimento amianto. Por motivos de expansão da população, deseja-se que a nova adutora forneça, a uma pressão de 20 m.c.a., o dobro da vazão :~ue a usa~a_fornece a l~ m.c.a .. Dimensi?ne a adutora de cimento amianto usando 2 diâmetros em série por J:lazen-Wilhams. ( L(b0)=232m L(200J=768m) ;' . r 42 M 1 --0--L ,-o 1' ·s j) Calcular a vazão da tubulação esquematizada abaixo: ( 3,8L/s) Dados: - C = 140 (Hazen-Williams) - L1 = 550m - L2 = 450m - D1 = 63 mm - D2 = 50mm Desprezar as perdas localizadas. 1 -------------------1 50 ri 1 1 2 ____ _j 6) Para o sistema da figura abaixo calcular a vazão e a perda de carga em cada trecho. (Usar a Fórmula Hazen-Williams com C = 90 para todos os trechos, desprezando as perdas locais). Dados: ( Q=66,8L/s hf(Ll)=0,6mca hf(L3)=2,9mca) L 1 = 400 m; D 1 = 400mm L2 = 150 m; 02 = 200mm L3 = 200 m; D3 = 250mm -------------------, 1 O M 7) Uma tubulação horizontal é composta por um trecho de 150mm e um trecho de I 00 mm. O de 100 mm mede 20m de comprimento e termina em um reservatório cujo NA se encontra 4,00m acima do eixo da tubulação. Um manômetro instalado na tubulação de 150mm e 20,00 m a montante da seção de concordância entre as tubulações, indica 2,5 kgf/cm2 • Calcular a vazão do sistema para C = 100 de Hazen-Williams. (Desprezar a energia cinética e as perdas localizadas). ( 62,55L/s) BOA SORTE! i' ri> ~ '° 1 o t· °S ~ ~ ~ e. rt) ~ ·. o ~ Q $. õ' ar a Escoa~ento · 1 • Z~~\ 1-4---------,----.:._--------cscoamento turbulent laminar cnt1ca 0,080 T.::.f·.:::}.:F-f·-.. - ............... t ............ t.:~~3:~ ... .. .. nt ...... -.... , .. _,., ... ~ ... ............... .. .. 0,070 l-t·+t\·•·-.. --.... •·----.. .,,,.,_ .. ,f.,, .. ,._,.,+•••m•••• -f •M .. , n j .... tw f , ...... .... . ... . "' 0,060 11m 11m111 : \ _;_.. ... ... . . .... '.\;: .. ::: ...... : ....... :.. ... • .:~: ::::: :::·,::: .. : :. . --·-···-· ......... ·-I= ... ::. : l ::: -.. ~-·-...... ..... . ... - ~=-· :.:. :::: .. :. º·ºêa[)\ \; ; ;::s±iiiJ ! ! JIIEJ r1mim r 1mm º·º4º 1; l li 1J~~-LJjdilit= s;j~llil:tl 1 ·., 1 +++H-1-·-T~bos. rugOscis=l--1+-c-··-.. --.!=".~-t··-f-+-+-H-H 1----+---+-----1 ........ l···+·d· .. ·t .. ·I·· ·--t--t· -<-·•· .. ·• .. •·· ,.A'\ 1 1 1 1 N N-1 ....__,__, ~ 1 ' 0,030 ................ l .... ! ... ~ ... i ................ .. ......... :.............. ·I 1 ++f=+-1 C--r--t~J1t~t=~~y~~t1ih~d+-++++++W-=l=:r=tTIW, 0,05 0,04 0,03 0,02 0,015 0,010 o.,ooa 0,006 0,004 :n 1=· (j:J 1:> . l.n 0,002 iS: ~ ·o.. 0.01a +++H--.U. _ .... _ -:rrtt1---:--t--+-+-+-+-+~d~~~~~8+~t;~~~i;::a:±:EH1::===*=~WJJlll CD · 0,020 ;['O 0,001 . · . ., o. CD ~ . ..., 5 .....~ 0,016 t-----+--'--~t, - - ···--··· ' ··- ··· ... 0,0008 · ro 0,0006 ã. o,cioo4 · .. ··;t m_;. 0,000.2 . · t, ~ ,_... r--J. l i'"""" ·,._, .l ..... .. j ..... •I . ....... ; •• J • • • j +l·.:L 1 ~;;;:---i:-::, l_ft .... .. .. .. ·1·- ! :,.. . . ' ' ' i n 1 - _:,::::r;;::;t1~-------·- -r ---- ·s' ' 1. 1 1 1 ' 1 li o,0-0g1 , 4-1-- ' ' ..... .... . . ... - 'N r:::,,,._ _J.____--r "- - 1 lJ i '.· " uu, .. ti-: H -11- --·---~ - -- ----·-· ·r r---,c_ __ , . _ , .. ,. 'º·ººººh·· • - ·-· .. - ·- · :-- ··· ··· -·- -- - . - : .._,_ ..;--,_ - 1 - . LJ~-1 -' .' ,]i · '·" · rr -- ·- ---- -:,,,., .. , " ... ,:.e, "'"' 1 ., - -- ---- 1 ===É·=-<::;:i,...l~:jtEti;~==t=3'E· =B'=Sb,,-. 0,012,-1 · ,,,, , . _ ·--- _ , , ~ ~ , 1 • .. • ·- 1 (,?:,;:,i;:;;1/i;).'1 ·~"m·,·ii:·ij··~,·nF,:~"t,:·I'·;ri:;{ 1 · · · f- ..,.,._ -i·· - ...... 1 }' - · -· _, - - - ·1 ! 1 -., j - ,~ - ·t- -1 ·1 1-i-1-, º·º 1 º ~ t,: :==- ·:, /; , -. ===~1t ; . --,:- . -1-:ô,6~~ ~:?c;:;·nJff o.ao, -+ 1 . _ ... -· .,,,. "· _ rr , L+- ---' -·--·-··· · ·--· ···- --yc--"'k, º ltso -;z 0 ---: 1""--· ::::~:r=~:r ~~---:~:-t,··r·rM_==\=r~==·~-·--~·:: ~:.:~===~=~~:::i=~)~~~;L~ I I ./. 0,005 ,L_ 1 b;QÕOÓ.05 6 8 103 2 4 6 8 104 2 4 6. 81Ó5 · 2 · 4 6 8 . 106 ~~ 4 6 a 1ot ;;! 6 8 10;1 Número de R.eynolds Re '•• 7 T . •• ----·- --llll!ÍIÍIMllliil _______ 1,i@I &.J~ ..... o s ('Tl • ~ o o o o ,,, . :z ~ -n n o )> O · :;o s e; ,- ):, e z < rn ;o Ul ::r• r· 1-- m ...., Quadro 4.1 Valores das rugosidades internas dé tubos. Ca:i;acterú;ticas da tubulação l. Tubos de aço>Juntas. soh:iadas, interior contínu~· _ Grandes incrustações ou tuberculiza:çõ~s 4ll Tub~rcnlização greml de l a 3 mni Pih tura,à brocha.> co~ asfalt.o, esmalte ou betumt: Leve enf~rrujamento Revestimento obtido por; imersã-o em asfalto quen.te Revestimento· com argamassa de chnento obtida por centrifugação . . . Tuho revestidó de esmalte . . 2. Tubos de coricreto Superfici~ obtida por centrifug_ação Superfície interna ba_stan~c lisa, executado com formas metálicas 3. Tubos de cünento amianto 4~ Tubos de ferro fhndido Ferro galvanizado, fundido revestido Ferro fundido, ·não revestido, novo Ferro fundido com corrosãú Ferro fundido com depósito 5. Latão, cobre, chumbo 6. Tubos de plástico.- PVC . ' (Adaptado de Le111castre, 1996) Rug,osi~ade e (mm) Mfri. Us.ual 2,4 7}0 1 0,9 1,5 0~3 0,6, 0,15 0 ·,2 0,06 O,l º~º5 0,1 0,01 0,06 . 0,,15· 0,3 0,06 , 0.1 0,015 0,06 . 0,15 0,2.5 0,5 1,0 · 1.,5 l 2~0 0,004 0,007, 0,0015 0,06 1 ·~ . Coeficiente de perda de carga C da fónnula de Hazen-Williams 1 1 . f M. ··· 11 ··· 11 ... ~.!. · 1f · u· .!l!!l!l!!i~-----~ .... -Mll.__ilillil! . 1. '.lJ! · · Material I e. l ·!vlaterial· . ~~-....... ~~, . ··.·.n ~; ·1nw · w,;.·:. · . ...... 1.:11 ..... : .. : . . . l .: .... . ... . . 1.. · .... : . .- • ·1~- _,,_!ffl · ·· · ---· · · · .... ,· .. , Aço com.igado (chapa ondulada) . 60 Concreto com acabamento comum li' ! ..... 1 ·: IL..... . :...... . . . :11 .... . . i.. .. .. .'... . .~~~~~~~~ · · . .. . . ~-~· ~--- , Aço galvanizado . · ·· · · 125 Ferrofündído novo .. .. .. · · . . . - 11 o Fêrt'o ft~ndid;J; 15; 20 an~S~leuso · . ~. Aço rebitado novo l .· :: ··.L.I.. ...· :···· ...... . ·.· .·.·:·.: .......... 1 ··--·· . ·· · ·. : · ... . ~ ~I !I!!!.. . .;IM... idill..i~-·~ . li i!Oio: . .,~.,, Aço rebitado.em uso_ 85 Ferro fundido· usado , .. . :~.·I .. 1. i::. .11. · ... :~.. .. llll..f .. . · .. 11111.'1 ..... 'L . ·1.pii;!jljl T:~.... . .. .. . i!i " ".·T Aço soldado novo- · . 130 Fetro fundido revestido de drnento .... ._.~ .·· ·: .. , r. · .. : .. 1.. . · Ti:1..1.1- ·;01... x .. ·, ... : : .. !111 . .. . . r ··,~ ... ·.r ··-- .. o . · · ·· 90 Latão · Aço sóldílcfo em Usú · · ~ ... ··--~IIIIIINI! HL . . .. · 11il:111Mu . . r .1r:11 u ·· · · · ··.u -ri tL · · :· ... J .. ... .. LH .·. . · .. lliif!~ . · ·. ::. ' ; .. . 1ri11 . .. . : ·. : .. ·.·. ·. ·11.L.ll!'ii":~,_.....• : .. 1.1.. . ·1. li"!lli,.,_ .. .. .. _..·~ Aço soldado com revestimento especial · 130. Manilha cerâmica vidràda .. r ·:: .. . !.. .... · .1. ...... .1..., . · :.· · :..1 . .. . · .. ....... .. . :.: .. 1 . 1 · .. ;~,~~ ...... ~~lliJllllll!\l!!-.illliíiil : .... 111. , . . 1 . : . . . ·1111m ... · ... · .. , . . t(Jl · · Chumbo : . · :·· · . .,. 130 . Plástico ;. · .. · -...-1~· .. .' IUI.:. . . . 11 · .. ,:: .. . l.lilllHlliii!!!!II n· .':! ... .li..! ... ·.:jjj . "'!!l!ili!ii··~· cimento amianto . l4ü THoI·o.s ·b,em: . (~xecutados -t , . . ' . .• .· ... . · . ·. . . .. "' . ' :J . . t .· •. · . . ., . ~ .... ·.· ' . . ' t·: . · ·· . ·· 1 . .1.1.. ... .. ... n.11!11.. . 1 mn .. 1111!. 1 . 1... ... 1.· n11.1.._.. · · .. ~ .~ · . :·. : 11 :::.11 . · ·· · ... · ... ·· · 1 . ..1,11!Jlil'!III"',... i"".' · .. · 1. · ... /." 1 .. ·: . ... · · · r ir.!llil! ·· ·· .· L .. ... .. · .. . 1 • . /Sti~Í Cobre . 130 ,Vidro : · · ·-~,.-~... r~~-.-- .:u. i:.: ""°""_,.,.. ·· .. r :1 - · .. 11 . : .... :·)ü~ · -~,::·z::p · . • • 1 , - -'-< ' l -_:~9--~ mo=.-. - ~ ~~~.w- IIDi)--~~ --~ed? 91f-t ffià~~ -(~JQv~Ot.f. f Tu!"' _O,,cn3 + J5j4 D C~a-.9{:r :!f/D::ii t:S c~.oo~ R.ll}é;: l ~tm. i ~-~-ahttíü SRidade -al~ JSP-PHD iutcs Forçados - Hidraufica - Carr..dutcs Fcrçâdas2004 .doe ~ ·1 1 1. 1 ·--- . . ,l~ -~ --~~ 1 171$· . li;
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