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Exercício 1:C Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 Qtotal = (27*1 5) + (27*10) + (27 *18) Qtotal = 1161 m3/h Exercício 2:A Q = V*A 1161/3600 = V*0.25 V = 1.29 M/S Exercício 3: E Q1 = V1*A1 (27*15 )/3600 = V1 * 0.01 V1 = 1 1.25 M/S Q2 = V2*A2 (27*10)/3600 = V2 * 0.01 V2 = 7.5 M/S Q3 = V3*A3 (27*18) /3600 = V3 * 0.01 V3 = 13.5 M/S Exercício 4:B Máquin as de deslocamento positi vo Exercício 5:C maquinas de fluxo Exercício 1:D Como há escorregamen to e o B= 65º, p ela formula de Stodol a Hmáx= W/g Hmáx= 11,495/9,81 Hmáx= 1, 17 mH2O Sf= (1 - Pi*co s65º)/16*(1-0,50 1/3,97*tan 65º) Sf= 1-0,114 Sf= 0,886 Portanto H=Sf*Hmá x H= 0,886*1,17 H= 1.037 mH2 O Exercício 2:A hs,máx = Patm - (hf s + v^2/2g + hv + NPSHr rotação específica Ns = 1 150 x [ (0,08 / 2)^1/2 / (40 / 2)^3/4 ] = 25,5 Þ bomba radi al; coeficiente de cavi taçãos = j .( Ns)^4/3, Þ j = 0,00 11 s = j . ( Ns )^4/3 = 0,0011*25,54 /3 = 0,0825; al tura diferencial de pressão NPSHr = s . H = 0, 0825*40 = 3,30 mca. hs,máx = 9,97- (1,30 + 0,12 + 2,07+ 3,30) =3,18 m . Exercício 3:D f= 3500 – (3500*0,20) = 2800 rmp HBf=(f/60 )^2*a+(f/60) ^2*b*Qf+C*Qf² HBf=(2800/60)^2*0.02 +(2800/60) ^2*1*0.022+80*0.022² H Bf= 90,75m Exercício 4: E N=Nb*n N=y*Q* Hb Bernoulli Ha + Hb= Hc + Hpa,1 + hp 2,c Hb= Hc + Hpa,1 + Hp2,c - Ha Ha= 15 m Hc= 60 m Hb= 53,5 m N= 760*0,15 *53,5/75 N= 81,32 CV Nb= N/nb Nb= 81,32/ 0,75 Nb= 108 CV Exercício 5:D %= 80% ou 0,8 Hba= 85 m Qba= 40 m³/h Q= %xQba Q= 0 ,8*40 Q= 32 m³/h Exercício 6:C %= 100% ou 1,0 Hba= 85 m Qba= 40 m³/h Q= %xQba Q= 1,0*40 Q= 40 m³/h Exercício 7:B %= 120% ou 1,2 Hba= 85 m Qba= 40 m³/h Q= %xQba Q= 1,2*40 Q= 48 m³/h Exercício 8: E hv= (0,203 kgf.cm-2 / 983 kgf.m - 3 ) x 10 000 = 2,07 mca Patm = (0,98 / 920)*10 000 = 9,97 mca K=C*( Ns) ^4/3 = 0,001 1*25,54/3 = 0,0825; A altura di ferencial de pressão NPSH r = H = 0,0825*40 = 3,30 m ca. hsmáx = 85 + (1,30 + 0,12 + 2,07) = 88,49 m. Exercício 9:D hv= (0,103 kgf.cm-2 / 983 kgf.m - 3 ) x 10 000 = 1,04 mca Patm = (0,98 / 920)* Exercício 1: A - 1-H3+Hb=H2+Hp ( P3/Y)+(V3²/2* g)+(Z3)+(Hb) = (P2/Y)+(V2²/2*g )+(Z2)+(Hp) (( - 5*10^4)/(10^4 ))+(V3²/2*g)+3 0,8=((5*10^4)/10^4 )+16+6 v3²/2*1 0 = 5+16+6-30,8+5 V3 = 4,9 m/s Q = A*V Q = ((PI*0,1²) /4)*4,9 Q = 0,038 m³/ s Exercício 2: D - Ypa = Y / Nh 160 = 120 / Nh Nh = 120 / 160 Nh = 0,75 Nh = 75% C - P=(p*Q*Y)/Nx P=(1000*0,03 9*617,4)/0,95 P=25,34Kw B - P=(p*Q*Y)/Nx P=(1000*0,03 9*617,4)/0,95 P=25,34Kw Exercício 3: A - 1-H3+Hb=H2+Hp ( P3/Y)+(V3²/2* g)+(Z3)+(Hb) = (P2/Y)+(V2²/2*g )+(Z2)+(Hp) (( - 5*10^4)/(10^4))+( V3²/2*g)+30,8=((5* 10^4)/10^4)+16+ 6 v3²/2*10 = 5+16+6-30,8+5 V3 = 4,9 m/s Q = A*V Q = ((PI*0,1²) /4)*4,9 Q = 0,038 m³/ s Exercício 4: D - Ypa = Y / Nh 160 = 120 / Nh Nh = 120 / 160 Nh = 0,75 Nh = 75% Exercício 5: C - Pe = p*Qe*Y / Ng Ng = p*Qe*Y / Pe Ng = 1 00*0,02*120 / 3500 Ng = 0,6857 Ng = 0,69 Ng = 69% Exercício 6: B - H1 = p/a + v²/2g + z = 0 + 0 + 24 H1 = 24 m Q = v.A v = 10.10- 3/10.10- 4 = 10 m/s H = p/a + v²/2g + z = (160000 N/m²) / (12000 N/m³) + 10²/(2.10) + 4 H2 = 25 m HM = H1 +HP1,4 – H4 = 24 + 2 – 0 HM = 26 m Como HM > 0, a máquina de flu xo é uma bomba ( HM = HB) N = 3,5 K W Ni= Pe/P Ni= 0. 92 ou 92% Exercício 7: E - P1 + Y.H = P2 161500 + 10000.18 ,15 = P2 P2 = 343000 Pa Exercício 8: C - 0+0+0+Hs=24 +0+ ((Kf x Q²)/ (19 , 6(13, 1 x 0, 0001) ²)) +Hp2+ Hfs 1° eq ) 30-3=24+29730,5*kf* Q²+f2”*((3,2+21,69) /0,0525))*Q²/ (19 ,6(21,7*0,0001) ) ²*P 2² eq ) P=f1,5”*(28 ,2+33,2) /0,0408* Q²/ (19,6*( 13,1*0, 0001) ²) Substituin do 2° na 1° tem-se 27= 24+ 29730,5*Q²+ f2”*5136769,3Q²*f1,5” *44741397,6*Q² Q= 0,0327 Exercício 1: C - Patm= 99,25 kpa Pvap= 4,13 Kpa Hatm= Patm/ pg Hatm= 99 ,25*1000 / 1000*9,81 Hatm= 10,11 m Hvap= P vap / pg Hvap= 4,13*1 000 / 1000*9,81 Hvap= 0,421 m Neq = sHatm Ha < Hatm - (Hl a + Hvap + Neq) Ha < 10,11 - (1,83 +0,421 + (0,1 x 137 ,6)) Ha < 10,11 - 15,97 Ha < - 5,86 m Exercício 2: E - Patm= 99,25 kpa Pvap = 4,13 Kpa Hatm= Pat m/ pg Hatm= 99,25* 1000 / 1000*9,81 Hatm= 10,11 m Hvap= P vap / pg Hvap= 4,13*1 000 / 1000*9,81 Hvap= 0,421 m Neq = sHatm Ha < Hatm - (Hl a + Hvap + Neq) Ha < 10,11 - (1,83 +0,421 + (0,1 x 137 ,6)) Ha < 10,11 - 15,97 Ha < - 5,86 m Exercício 3: D - Patm= 95 kpa P vap= 20 kpa Hatm= Patm / pg Hatm= 95*1000 / 9 83,2*9,81 Hatm= 9,85 m Hvap= Pvap / pg Hvap= 20*1000 / 983,2*9 ,81 Hvap= 2,07 m Ndis= p1 / pg + v1 ^2 / 2g - Hvap v1= Q/A p1 = pg ( Ndis- v1 ^2 / 2g + Hvap) v1= 4Q / piD^2 p1=983,2*89,81(0,085*76 -1, 5^2/2g=2,07) v1= 4/0, 65^2*pi p1= 983,2*9,81*(8,415 ) v1= 1,5 m/s p1= 81,164 kpa (p ressão abs) Pap= 95 - 81,1 Pap= 13,9 kpa Exercício 4: B - P= 997,10 kg/m^3 Patm= 1atm Pvap= 3,1 7 kpa Hatm= Patm/pg Hatm= 101,32*10^3/997,10 *9,81 Hatm= 10,36 m Hvap= Hvap/pg Hvap= 3,17*10^3/997,10*9 ,81 Hvap= 0,32 m Hman= Hr + Ha + Hla + Hlr Hman= 9,5 + 2 + 3 + 10 Hman = 24,5 m s= 0,0011 (Nq) ^3/4 s= 0,001 1 (30)^3/4 s= 0,103 NPSHreq= sHman N PSHreq= 0,103 x 24,5 NPS Hreq= 2,52 m Exercício 5: A - P=993,15 kg/m^3 Hatm= Patm/pg Hvap= Pvap/pg Patm= 98,60 atm Hatm= 98,6*10^3/ 993,15*9,8 Hvap= 6,5*10^3/ 993,15*9,81 Pvap= 6,5 kpa Hatm= 10,12 m Hvap= 0,67 m P1vac= 381*13,6x1 0^3*9,81/1000 P1abs=98,6 -50,83 P1vac= 50,83 kpa P1abs= 47,77 kpa N PSHdisp= p1/p g + v1^2/2g - Hvap NPSHdisp= 47,77*10 ^3/993,15*9,81 + 4^2 /2*9,81 - 0,67 NPSHdi sp= 4,9 + 0,815 - 0,67 NPSHdi sp= 5,05 m s= NPSH/Hman s= 5,05/43,3 s= o,117 Exercício 6: B - P= 997,10 kg/m^3 Patm= 1atm Pvap= 3,1 7 kpa Hatm= Patm/pg Hatm= 101,32*10^3/997,10 *9,81 Hatm= 10,36 m Hvap= Hvap/pg Hvap= 3,17*10^3/997,10*9 ,81 Hvap= 0,32 m Hman= Hr + Ha + Hla + Hlr Hman= 9,5 + 2 + 3 + 10 Hman = 24,5 m s= 0,0011 (Nq) ^3/4 s= 0,001 1 (30)^3/4 s= 0,103 NPSHreq= sHman N PSHreq= 0,103 x 24,5 NPS Hreq= 2,52 m Exercício 1: D - De acordo com o p rimeiro gráfi co, podemos encont rar com a vazão de 6000m³/h e a incli nação das pás, a al tura manométrica da bomba qu e é de 3,6m . Exercício 2: B - como mostra o g rafico, a altura tende a aumentar d e acordo qu e a vazão diminui. Exercício 3: B - Nesta curva, a al tura produzida com a vazão zero e men or do que as outras correspondentes a al gumas vazões. Exercício 4: A - Neste tipo de curva, a altura aumenta conti nuamente coma di minuição da vazão. A alt ura correspondente a vazã o nula é cerca de 10 a 20% mai or que a altura para o pont o de maior efici ência. Exercício 5: D - CURVA TIPO ES TÁVEL OU T IPO RISING Exercício 6: B - Nesta curva, a al tura produzida com a vazão zero e men or do que as outras correspondentes a al gumas vazões. Exercício 7: E - Neste ti po de curva, verifi ca- se que para al turas superiores ao shutoff, dispomos de duasvazões diferentes, para uma mesma al tu ra. Exercício 8: A - CURVA TIPO INSTÁ VEL OU TIPO DROOP ING Exercício 9: D - É uma curva d o tipo estável, em qu e existe uma grande di ferença entre a altura desenvolvid a na vazão zero (shuto ff) e a desenvolvi da na vazão de projeto, ou seja, cerca de 40 a 50 %. Exercício 10: B - CURVA TIPO INCLINADO ACENTUADO OU TIPO STE EP Exercício 11: E - É a cur va na qual para uma m esma altu ra, corresponde duas ou mai s vazões num certo trecho d e instabilidad e. Exercício 12: C - CURVA TIPO PLA NA OU TIPO FLAT Exercício 13: A - É idêntica a curva dr ooping pois possui duas inclinações. Exercício 14: E - duas ou mai s vazões em certo trecho de i nstabilidade Exercício 15: C - aumenta até ce rto ponto Exercício 16: D - Neste tip o de curva, a potênci a consumida é al ta para para p equenas vazõe s e conforme o aumento d e vazão, a potênci a diminui gradat ivamente. Exercício 17: E - Estas cu rvas também são chamad as de "over l oading" ou curvas de sobre- carga. Exercício 18: A - Estas curvas també m são chamadas de "ov er loadi ng" ou curvas d e sobre- carga. Exercício 19: B - Neste tip o de curva, a potênci a consumida é al ta para para pequenas vazõ es e conforme o aumento d e vazão, a potênci a diminui gradat ivamente. Exercício 20: C - cubra todos os pon tos de operação Exercício 21: B - CURVA DE POT ÊNCIA CONSUM IDA DE UMA BOMBA DE FLUXO RAD IAL Exercício 22: D - Bomba de fl uxo axial Exercício 23: B - a potência consumi da aumenta até c erto valor, mantém -se con stante para os valores segui ntes e decresce em segui da Exercício 24: B - N%=(10*g*Q* H)/Nba H=(N %*Nba)/(10*g *Q) H=(0.662*14900)/( 10*920*0.013) H=82m Exercício 25: C - Qba=Qbv=40m ^3/h l ogo: Hba=Hb=85m Exercício 26: C - N%=(10*g*Q* H)/Nba N%=(10*9 20*0.00889*(85/ 0.8))/14710 N%=0.59 Exercício 27: E - N%=(10*g* Q*H)/Nba N%=( 10*920*0.013*80.5) /149 00 N%=0.663 Exercício 28: A - 0,6 x QB 0,8 x QB 1 ,0 x QB 1,2 x QB NB ( %) 74,7 79.6 80 ,5 77.3 C? 0,85 0 ,85 0,85 0,85 CQ 0,99 0,99 0,99 0,99 CH 0,98 0,97 0,96 0,93 Exercício 29: D - 0,6 x QB 0,8 x QB 1,0 x QB 1,2 x QB NB (%) 74,7 79.6 80 ,5 77.3 C ? 0,85 0 ,85 0,85 0,85 CQ 0,99 0,99 0,99 0,99 CH 0,98 0,97 0,96 0,93 Exercício 30: A - Qbv= F*Qva Qbv= 0,991*40 Qbv= 39,64 m^3/h Qbvr=0.6* Qbv Qbvr=0.6*39,63 Qbv r=23,8 m^3/h Exercício 31: B - Qbv= F*Qva Qbv= 0,991*40 Qbv= 39,64 m^3/h Qbvr=0.8* Qbv Qbvr=0.8*39,64 Qbvr= 31,7 m^3/h Exercício 32: D - Qbv= F*Qva Qbv= 0,991*40 Qbv= 39,64 m^3/h Qbvr=1.2* Qbv Qbvr=1.2*39,64 Qbv r= 47,5 m^3/h Exercício 33: C - Qbv= F*Qva Qbv= 0,991*40 Qbv= 39,64 m^3/h Qbvr=1.0* Qbv Qbvr=1.0*39,64 Qbv r=39,64 m^3/h Exercício 34: B - Qb= Qba*1 ?g= 92 0 kg/m3 Qb= 40 m3/h ?g= 0,92 kg/dm3 Ng= P* ?g Ng= 20*0,92 Ng= 18,4 CV Ng= 18,4*0,86 Ng=15,824 HP Anal isand o o gráfico de Potência Necessári a do fabrican te concluímos que o di âmetro é de 209 mm depois analisamos o gráfi co de altu ra manométrica com o v alor da vaz ão encontrada e a altura man ométrica é de aproximadamente de 85,8 m. Hb= 85,8 m Exercício 35: C - Qb= Qba*0,8 pg = 920 kg/m3 Qb= 32 m3 /h pg= 0,92 kg/dm3 Ng= P* pg Ng= 20*0,92 Ng= 18,4 CV Ng= 18,4*0,86 Ng= 15,824 HP Anal isando o gráf ico de Potência Necessári a do fabri cante concluímos que o di âmetro é de 209 mm depois analisamos o gráfi co de altu ra manométrica com o val or da vazão encontrada e a altura man ométrica é de aproximadamente de 83,5 m. Hb= 83,5m Exercício 36: D - Qb= Qba*1 pg = 920 kg/m3 Qb = 40 m3/h pg= 0,92 kg/dm3 Ng= P* pg Ng= 20*0,92 Ng= 18,4 CV Ng= 18,4*0,86 Ng= 15,824 HP Anal isando o gráf ico de Potência Necessári a do fabrican te concluímos que o di âmetro é de 209 mm depois analisamos o gráfi co de altu ra manométrica com o val or da vazão e ncontrada e a altura man ométrica é de aproximadamente de 80,8 m. Hb= 80,8m Exercício 37: D - Qb= Qba*0,6 pg = 920 kg/m3 Qb= 24 m3/h pg= 0,92 kg/dm3 Ng= P* pg Ng= 20*0,92 Ng= 18,4 CV Ng= 18,4*0,86 Ng= 15,824 HP Anal isando o gráf ico de Potência Necessári a do fab ricante concluí mos que o diâmetro é de 209 mm depois analisamos o gráfi co de altu ra manométrica com o val or da vazão encontrada e o rendimento entre po rtanto: N= 39,3% Exercício 38: B - Qb= Qba*1 pg= 920 kg/m3 Qb= 40 m3/h pg= 0,92 kg/ dm3 Ng= P* pg Ng= 20*0,92 Ng= 18,4 CV Ng= 18,4*0,86 Ng= 15,824 HP Anal isando o gráf ico de Potência Necessári a do fabrican te concluímos que o di âmetro é de 209 mm depois analisamos o gráfi co de altu ra manométrica com o val or da vazão encontrada e o rendimento entre po rtanto: N= 50,2% Exercício 39: C - Qb= Qba*0,8 pg = 920 kg/m3 Qb= 32 m3 /h pg= 0,92 kg/dm3 Ng= P* pg Ng= 20*0,92 Ng= 18,4 CV Ng= 18,4*0,86 Ng= 15,824 HP Anal isando o gráf ico de Potência Necessári a do fabrican te concluímos que o di âmetro é de 209 mm depois analisamos o gráfi co de alt ura manométrica com o val or da vazão encontrada e o rendimento entre po rtanto: N= 45,5% Exercício 40: A - Qb= Qba*1,2 pg= 9 20 kg/m3 Qb= 48 m3 /h pg= 0,92 kg/dm3 Ng= P* pg Ng= 20*0,92 Ng= 18,4 CV Ng= 18,4*0,86 Ng= 15,824 HP Anal isando o gráfi co de Potência Necessári a do fabrican te concluímos que o di âmetro é de 209 mm depois analisamos o gráfi co de altu ra manométrica com o val or da vazão encontrada e o rendimento entre po rtanto: N= 51,6% Exercício 41: D - N= (9400*(50 /3600)*25)/(38 /100) N = 8589,18 W N= 11,67 CV Nf= N*f Nf= 11,67*0,94 Nf= 10,97 CV Exercício 42: B - a turbina K aplan prepondera para grand es vazões enquan to a turbi na Pelton é usada em sistemas que apresentam pequenas alturas de qu eda Exercício 2: A - Hi+Hs=Hf+Ht ot 90+Hs=80+Ht ot Hs=-10+ Htot 72=-10+ Htot Htot=82m E=Htot*g E=82*9,81 E=804,42 J/Kg Exercício 3: E - Hb I=(psI-paI)/p p=m*g 36=(psI-0)/ 1000*9,81 psI=353.160 Pa psI=paII HbII=(psII-pa II)/? 36=(psII- 353.16 0)/1000*9,81 psII=706,320 KPa Exercício 4: B - Htot=f*(L/D)*(( Q^2)/2* g*A^2) Htot=82m f=0,017 D=0 ,3 m Q=0, 315 m^3/s A=0,70686m^2 82=0,0 017*(L/0,3)*( (0,315^2)/2*9,81*0,070 686^2) L=1429,65m Exercício 5: D - 0=0,0008*Q²+0,01 28*Q-10 Qql =(- 0,0128+((0,0128²+4 *0,0008*10) ^1/2))/2*0,0008 Qql =104,1 l/s Qql =0,104 m³/s Exercício 6: A - HbI=(psI-paI)/p p= m*g 36=(psI -0)/1000*9,81 ps I=353.160 Pa ps I=paII HbII=(psII-pa II)/? 36=(psII- 353.16 0)/1000*9,81 psII=706,320 KPa Exercício 7: E - Hi +Hs=Hf+Htot 90+ Hs=80+Htot Hs= -10+Htot 72= - 10+Htot Htot= 82m E=Htot*g E=82*9,81 E=804,42 J/Kg Exercício 1: E - O moi nho holand ês testado por Calvert tem uma razão de veloci dade periférica de X= VR/N X=VR/N X= (20*2P I/60)*13)*1/10) X= 2,72 m/ s Exercício 2: D - À medid a que a razão de veloci dade periféri ca aumenta,a eficiência i deal aumenta, aproxi mandose assin toticamente do val or de pico (1) = 0,593). A eficiênci a teórica máxima ati ngível para esta razão de vel ocidade periféri ca, levando em conta redemoin ho seria cerca de 0,53. Exercício 3: B - A efici ência real do moinho de vento hol andês é Nreal= P.real /FEC FEC= 1/2*P*V^3*P I*R^2 FEC= (1/2*1,23 *10^3*pi*1 3^2) FEC= 327 KW Nreal= 41/327 Nreal = 0,125 Exercício 4: A - O empuxo real do m oinho de vento holan dês pode ser apenas estimado, porqu e o fator de interferênci a, a, não é conh ecido. O empux o máxi mo possível ocorreri a para a = 1/2 Ks=P*V ^2*PI*R^2*2*a*( 1-a) Ks = 1,23*10^2*PI*13^2 *2*(1 -1/2) Ks= 3,27 Kn Exercício 5: E - n1=n/H^(1/2) H=(n/ n1)^2 H= (81,82/10,5 )^2 H= 60,72 m Exercício 6: E - n1=n/H^(1/2) H=(n/ n1)^2 H= (81,82/10,5 )^2 H= 60,72 m Exercício 7: D - D=(n1*H^(1/2))/ n D=(41*120^( 1/2))/51,7 D= 8,68m Exercício 8: D - Entretanto o fato r de defici ência de potência in flui na economia da máq uina, pois um valor el evado de " µ " fornece uma energia teórica mai or, ou, equivalentemente, para uma mesma energia requer um angu lo menor. Exercício 1: E - Transfo rmações de energi a no emprego do trabal ho Uma bomba hi dráulica é um dispositi vo que adiciona energia aos l íquidos, toman do energia mecâni ca de um eixo, de uma hast e ou de um outro fluid o: Exercício 2: A - Classificação de Filtros Os filtros de sucçã o servem para p roteger a bomba da contaminação do fl uido Os filt ros de pressão são localiz ados após a bomba. São projetados para prot eger o sistema d e pressão e dimensi onados para uma fai xa específica de flu xo na linha de pres são filtro de retorn o captura sedime ntos do desgaste dos comp onentes do sistema e partícul as que entram através das vedações Exercício 3: C - Classifi cação de vávluvl as direcionais válvul a de retenção é um tipo de vál vula que permite que os fl uidos escoem em uma direção, porém , fecha -se automaticament e para evitar flu xo na direção oposta (cont ra fluxo) Válvul a seletora, é uma vál vula de control e direcional cuja fun ção primária é int erconectar seletivamente duas ou mais conexões. Exercício 4: D - sujeira, apli cação adequada de pr essão, calor exces sivo, uso de regul ador incorreto
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