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Hidráulica e Hidrologia – Profa. Carla Silva LISTA DE EXERCÍCIOS 02 – MÁQUINAS HIDRÁULICAS 1) Bombeiam-se 0,15 m3/s de água através de uma tubulação de 0,25 m de diâmetro, de um reservatório aberto cujo nível d’água mantido constante está na cota de 567,00 m. A tubulação passa por um ponto alto na cota 587,00 m. Calcule a potência necessária à bomba, com rendimento de 75 %, para manter no ponto alto da tubulação um pressão disponível de 147 kN/m 2 , sabendo que entre o reservatório e o ponto alto, a perda de carga é igual a 7,5 m. RESPOSTA: Pot = 84 kW 2) Entre os dois reservatórios mantidos em níveis constantes, encontra-se uma máquina hidráulica instalada em uma tubulação circular com área igual a 0,01 m 2 . Para uma vazão de 20 l/s entre os reservatórios, um manômetro colocado na seção B indica uma pressão de 68,8 kN/m 2 e a perda de carga entre as seções D e C é igual a 7,5 m. Determine o sentido do escoamento, a perda de carga entre as seções A e B, o tipo de máquina hidráulica (bomba ou turbina) e a potência da máquina se o rendimento é de 80 %. RESPOSTA: HAB=2,78 m; Pot = 0,564 kW. 3) A figura a seguir mostra o sistema de bombeamento de água do reservatório R1 para o reservatório R2, através de uma tubulação de diâmetro igual a 0,40 m, pela qual escoa uma vazão de 150 l/s com uma perda de carga unitária J=0,0055 m/m. As distâncias R1B1 e B1R2 medem, respectivamente, 18,5 m e 1800 m. A bomba B1 tem potência igual a 50 cv e rendimento de 80 %. Com os dados da figura, determine: a) a que distância de B1 deverá ser instalada B2 para que a carga de pressão na entrada de B2 seja igual a 2 m.c.a; b)a potência da bomba B2, se o rendimento é de 80 %, e a carga de pressão logo após a bomba. Despreze, nos dois itens, a carga cinética na tubulação. RESPOSTAS:a) x=527 m; b) Pot=22,075 kW; P2/=14 m.c.a Hidráulica e Hidrologia – Profa. Carla Silva 4) O esquema indica o transporte de 60 l/s de água do reservatório I para o reservatório II, através de uma tubulação de 200 mm de diâmetro. Com os dados da figura, determinar: a) a posição da bomba, definida pela distância X, para que a carga de pressão imediatamente a sua montante seja 0,90 m.c.a. b) a potência da bomba em c.v. admitindo um rendimento de 80 %. c) traçar mais ou menos em escala, a linha piezométrica indicando os valores das cargas de pressão no ponto B e imediatamente a montante e a jusante da bomba. A perda de carga por metro de tubulação (perda unitária) é dada por J=0,1V 2 /2g (m/m). Despreze as perdas de carga localizadas e considere a carga cinética. Dados LAB=500 m, LBC=1000 m. RESPOSTAS:a) X= 315 m; b) Pot=48 c.v.; c) PB/=22,51 m; Pm/=0,90m; Pj/=48,9m. 5) No esquema mostrado na figura a pressão na seção (2) é 205,80 kPa e a perda de carga total entre as seções (1) e (4) é 2,0 m, a vazão é 10 l/s e a área da seção das duas tubulações é 100 cm 2 . Os reservatórios estão em níveis constantes. Determinar: a) O sentido do escoamento; b) O tipo de máquina hidráulica Hidráulica e Hidrologia – Profa. Carla Silva (bomba ou turbina). c) A potência da máquina em c.v. se seu rendimento é de 70 %. Dados: H2O=9,8x10 3 N/m 3 . RESPOSTA: Pot=4,95 c.v. 6) Uma bomba eleva água do reservatório A para o reservatório B, como na figura. A perda de carga total de A à 1 é igual a 7 vezes a carga cinética do conduto A1 de sucção e a perda de carga total entre 2 e B é igual a 25 vezes a carga cinética do conduto 2B de recalque. Admitindo um rendimento de 80 % determine a potência fornecida pela bomba quando a vazão for 30,0 l/s e as cargas de pressão nos pontos 1 e 2. RESPOSTAS: Pot=15 c.v. ; P1/=-2,98 m.c.a. ; P2/≈27 m.c.a.