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Exercícios de hidráulica professor: Paulo Sérgio Tema da aula (Perda de água continua). Num trecho de uma tubulação instalada na horizontal com 150 metros de comprimento e diâmetro de 200 mm transporta água que flui a uma vazão de 200. No ponto A existe um manômetro instalado que indica 10 m.c.a considerando que o coeficiente “C” de Hazen Williams para tubulação é 100. Qual a pressão indica no monômetro do ponto B e a velocidade média da água dentro do tubo? Resolução: Aplicando Bernoulli nos pontos A e B e utilizando a equação de Hazem – W ILLAMS ( C= 100). Calculo de pressão Hp HP = 3,80 m . c .a Pb = pa –hp PB = 10 -3,80 PB = 6,20 m. c. a Calculo da velocidade A = (tubo circular) Q = V * A = V= Uma rede de uma pequena cidade é abastecida por dois reservatórios; (principal) e R2 (sobras ). Considere os dados que estão indicados na figura. Dados coeficientes c= 120 de Hazen-williams, consumo PC= 650m. R1= 700m e de R2 = 685 m. Qual é a pressão no ponto pc e a vazão nos trechos T1 e T2, quanto inexiste consumo no ponto PC? Resolução: i) Qpc= 0 Q1=Q2=0 ᴓT1≠T2 Formula = + = + = 4870388, 41014 Le = 0, 2^4,871* 4870388, 41014 Le = 1.918,24 m Formula = J= = 10, 674* Q^1,852 * C^-1,852 * D^-4,871 J = =7,82 Formula Q = Q = Q= 3, 532 ou 35,32 ii) perca de carga hft1 = J*L hft1 = 10,674* 0,3532^1,852 * 0,2^-4,871 hft1 = 5,47 m Formula H= T1-T2 H = 700-650 = 50 m Ppc = H – HFT1 = 50 – 5,47 = 44, 53 m. c.a Qual é o valor da vazão no ponto Pc, em que a vazão no trecho T2 é nula ? Resolução: Do cálculo da pressão Qpc =? Para Q2 = 0 JT1 = = = 0, 021429 coeficiente Formula Q = Qpc = Q= Qpc = 0,06086 ou 60,86 Pretende-se ligar dois nós (pontos) de uma adutora de abastecimento 1.0k, que deverá transportar uma vazão de 0, 028 ·. Considerando que a perda de carga admitida para o trecho seja de 14 m. c. a e o coeficiente c= 125 de Hazen-Willams para a tubulação. Calcule os diâmetros comerciais e os seus respectivos comprimentos para o trecho em questão. Resolução: tem que mudar todas as unidades para milímetro J = 14 m.c.a ou comprimento total Formula: calculo do diâmetro: Obs: no comercio não tem tubo de 160 mm para vender só existe 150 mm ou 175 mm o que fazer? L1 +L2 = 1000 Usar esta formula = este é o resultado do professor 493,02 m Então; L1 E L2 = 1000 -493,02 = 506,98 m Então L1 = 493,02 m e L2 506,98m. A rede apresentada possui dois pontos de perda localizada. Calcule as pressões nos pontos B, E e F em m.c. a. considerando estas perdas e trace as linha piezométrica e de carga. VaB = 2,45 e PA = 60 m .C .a e C = 100 (H – W). a) Dados da questão -LAB = 60 m LBE = 30 m LEF = 30 m -DAB = 300 mm DBE =150 mm DEF = 300 mm -VAB = 2,45 - PA = 60 m .C .a - C = 100 (H – W). -CARGA = localizada b) calcule a pressão nos pontos B, E e F (H-w). Vazão = Q *V K= = = = 2,0 este é o coeficiente para ser verificado na tabela (d = 0,44; D = 0,55) que será disponibilizada. Perda localizada k = 0,44 ∆hg * Calcular a pressão no ponto B Q = Perda linear do ponto hfAB J = LAB = 60 – 1,73 = 58,27 m Calculo da pressão no ponto E; Calculo da velocidade no trecho BE Perca localizada PE = PB - hfBE - ∆He PE = 58,13 – 25,37 – 2,70 PE = 30,06 m c.a Calculo de pressão no ponto F, neste caso só existe perda linear. HfEF = PF = PE – Hfef PF = 30, 06 – 0,87 = 29,19 m.c.a. Considere três reservatórios de volume e Alturas diferentes Qual o valor da pressão em qualquer ponto no fundo de cada reservatório? Raio R1= 1m Raio2 R2 = 2m Raio R3 = 3m Altura h1 = 10m Altura h2 = 5m Altura h3 = 2m Resolução: Area (m^2) Volume = F (Kgf) ou (m^2) Pressão = Reservatório A = π * R^2 F = A * h A 3, 14592665 31,42 10 m.c.a B 12, 56637061 62,82 5 m.c.a C 28, 2743388 56,55 2 m.c.a Calcule a vazão passante nas tubulações e as velocidades correspondentes, considerando as seguintes pressões nos manômetros: P1 =18 m.c.a. e P2 = 14 m.c.a. (Dados: D1 = 450 mm e D2 = 150 mm. Resolução: Formula 1° Passo – Determinação do coeficiente da perda de carga localizada K 2° passo – Calcular a vazão Q 3° passo cálculo da velocidade de V1