Lista de exercício 4 perda de carga

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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA 
UNOESC – CHAPECÓ 
Lista de exercício 4: Escoamento em tubulações e Perda de carga 
 
1) Determinar a perda de carga total no esquema da figura abaixo, utilize o método dos 
coeficientes para determinar a perda de carga localizada. Utilizar a equação de Flamant 
para a perda contínua. 
 Dados: 
- Material = PVC 
- Diâmetro = 19 mm 
- Vazão = 0,4 l/s 
- Peças especiais: 1 entrada de Borda 
 2 curvas de 90 raio longo 
 2 curvas de 45 
 1 registro de gaveta aberto 
 1 saída de tubulação 
 
 
 
2) Uma canalização de ferro fundido com 30 anos de uso (C = 86), 800 m de 
comprimento e 0,3m de diâmetro está descarregando em um reservatório 60 L/s. 
Calcule a diferença de nível (h) entre o açude e o reservatório de distribuição das 
seguintes formas: 
a) Levando em conta nos cálculos todas as perdas de carga localizadas existentes e que 
são: 
 - 1 entrada tipo borda 
 - 4 curvas de 90 graus de raio longo 
 - 2 registros de gaveta abertos 
 - 1 saída de tubulação 
 
b) Desprezando as perdas localizadas. 
 
Use o método dos comprimentos virtuais para o cálculo da perda de carga localizada e a 
fórmula de Hazen-Williams para o cálculo da perda de carga principal. 
 
 
3) Estimar a vazão na tubulação esquematizada abaixo. 
Dados: 
 - Material = ferro fundido novo (C=130) 
 - Diâmetro = 50mm 
 - Peças especiais 
 1 entrada de Borda 
 3 curvas de 90 graus raio longo 
 2 curvas de 45 graus 
 1 válvula de gaveta aberto 
 1 saída de tubulação 
 
 
 
4) No sistema de recalque da figura abaixo, a perda de carga na sucção é de 1,2 m.c.a. e 
a perda de carga no recalque é de 12,3 m.c.a.. Pede-se: 
a) A altura manométrica de recalque 
b) A altura manométrica de sucção 
c) A altura manométrica total 
 
 
5) Calcular e verificar a pressão disponível no ponto 2, para um chuveiro elétrico com 
vazão mínima de 0,10 l/s, sabendo-se que a tubulação é de PVC com diâmetro nominal 
igual a 3/4”. Desconsiderar a perda nos registros de pressão. 
RG – registro de gaveta 
RP – registro de pressão 
A tubulação possui: 6 curvas de 90° raio médio e 2 registros de gaveta aberto. 
 
 
 
6) Qual a potência teórica da bomba para a instalação esquematizada a seguir, 
considerando-se que a vazão de água transportada é de 10 m
3 
/h? 
Linha de sucção: válvula de pé e crivo, curva de 90° R/D I” e canalização de sucção. 
Linha de recalque: registro gaveta aberta, válvula de retenção leve, curva de 90° R/D I” 
e saída de canalização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) Qual a potência da bomba? 
 
 
8) Uma indústria precisa bombear água a uma vazão de 0,005 m
3
/ s de uma represa para 
seu reservatório. Num projeto preliminar, constatou-se que seriam necessários 1000 
m de cano e que o desnível do reservatório até a represa é de 100 m. A indústria dispõe 
do seguinte material: 
 Cano 1 - perda por metro = 0,02039 m 
custo por metro = R$ 0,20 custo = R$ 200,00 
 Cano 2 - perda por metro = 0,1529 m 
custo por metro = R$ 0,15 custo = R$ 150,00 
 Bomba A-potência= 20 HP custo = R$ 200,00 
 Bomba B-potência=10 HP custo = R$ 150,00 
 
* Qual o conjunto tubulação-bomba economicamente mais viável? 
* Justifique com os cálculos. 
Dados: 1 HP = 745,7 Watts 
 
9) O transporte de água entre um lago A e a cidade B era feito através de um sistema de 
tubulação no qual estavam instaladas 10 bombas de 5 HP cada uma e eficiência 0,8 
dando uma vazão de 20 kg/s. Um belo dia pifou uma das bombas, a qual foi substituída 
por outra de 3 HP e eficiência 0,7. Sabendo-se que a cidade está situada a 50 m acima 
do nível do lago, calcular: 
 A distância entre o lago e a cidade, sabendo-se que a perda na tubulação é de 
0,01 m por metro de cano. Considerar que a perda por atrito não varia com a vazão. 
 A vazão atual do sistema. 
Dados: Densidade do fluido: 10000 N/m
3
 
 g = 9,81 m/ s
2
 
 1 HP = 745 Watts. 
 
 
10) O conjunto elevatório esquematizado abaixo, trabalha nas seguintes condições: 
- Q = 40 l/s 
- Material da canalização é Ferro fundido com coeficiente de Hazen Williams C=100 
- Rendimento global do conjunto elevatório, ɳ = 72% 
- O diâmetro da tubulação de recalque é de 250 mm e o diâmetro da tubulação de 
sucção é de 300 mm. 
- Canalização secção = 9 m 
Acessórios= Válvula de pé e crivo e curva de 90°. 
- Canalização de recalque = 322 m. 
Acessórios = 2 curva de 90°, válvula de gaveta aberta, válvula de retenção, 2 curvas de 
45°, saída de canalização. 
 
Calcular: 
a) Altura estática de sucção. 
b) Altura estática de recalque. 
c) Altura geométrica (altura estática total). 
d) Perdas de carga na tubulação de sucção. 
e) Perdas de carga na tubulação de recalque. 
f) Altura manométrica de sucção. 
g) Altura manométrica de recalque. 
h) Altura manométrica total. 
i) Potência do conjunto elevatório. 
 
 
 
 
 
 
Gabarito: 
 
1) 1,12 m.c.a. 
2) a) 4,50 m b) 4,28 m 
3) 8,62 l/s 
4) a) 47,3 mca b) 5,2 mca c) 52,5 mca 
5) 1,52 mca 
6) 1 HP 
7) 0,5 HP 
8) P1 = 8 HP P2 = 16,86 HP 
9) d = 10000 m Q = 0,019 m
3
/s 
10) a) 3 m b) 17 m c) 20 m d) 0,17 m e) 1,68 m f) 3,17 m g) 18,68 m 
h) 21,85 m i) 16,18 HP