exercícios_P2 parte1

Prévia do material em texto

1 
 
Hidráulica – Profa. Ada Scudelari 
Lista de exercícios – P2 
1) Uma localidade é abastecida de água a partir dos reservatórios C e D, do 
sistema de adutoras mostrado na figura. As máximas vazões nas adutoras CA e 
DA são de 8,0 l/s e 12,0 l/s, respectivamente. Determine: 
a) Os diâmetros dos trechos CA e DA, para vazão máxima de 20,0 l/s na 
extremidade B do ramal AB, de diâmetro igual a 0,20m, sendo a carga de 
pressão disponível em B igual a 30,0mH2O; 
b) A vazão que afluiria de cada reservatório ao se produzir uma ruptura na 
extremidade B. 
Todas as tubulações são de ferro fundido novo, C=130. Despreze as cargas 
cinéticas nas tubulações. 
 
2) Três reservatórios A, B e C são conectados por três tubulações que se juntam 
no ponto J. O nível do reservatório B está 20m acima do nível de C e o nível de 
A está 40m acima de B. Uma válvula de controle de vazão é instalada na 
tubulação AJ, imediatamente a montante de J. A equação de resistência de 
todas as tubulações e da válvula é dada por ∆H(m) = rQ2 , em que r é o 
coeficiente de resistência e Q, a vazão em m3/s. Os valores de r para as três 
tubulações são: rAJ=150, rBJ=200 e rCJ=300. Determine o valor do coeficiente r de 
resistência da válvula ∆Hv(m) = rQ
2 para que a vazão que chega ao reservatório 
C seja o dobro da que chega ao reservatório B. 
 
3) Dois reservatórios têm uma diferença de nível igual a 15m e são conectados por 
uma tubulação ABC, na qual o ponto mais alto B está 2m abaixo do nível d’água 
do reservatório superior A. O trecho AB tem diâmetro de 0,20m e o trecho BC, 
diâmetro de 0,15m, e o fator de atrito é o mesmo para os dois trechos. O 
comprimento total da tubulação é de 3000m. Determine o maior valor do 
comprimento AB para que a carga de pressão em B não seja maior que 2,0 
mH2O abaixo da pressão atmosférica. 
2 
 
4) Calcular o volume de água que poderá ser obtido por dia através de uma 
adutora de ferro fundido com 200mm de diâmetro (m=11,571) e 3200m de 
extensão, alimentada por um reservatório cujo nível está na cota 338 m. É 
valido, no caso, desprezar a carga cinética à saída da seção final do tubo? Usar 
a equação de Darcy e não considerar as perdas localizadas. 
 
 
 
 
5) Determinar a cota mínima do nível da água do reservatório elevado 
representado na figura, de modo que entre os dois reservatórios circule uma 
vazão de 100l/s. A tubulação é de PVC (D=200mm, C=150) e seu comprimento, 
entre os dois reservatórios, é de 500m. Utilizar a equação de Hazen-Williams. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
6) No sistema abaixo figurado o reservatório R1 tem a função de fornecer água 
(n=10-6m2/s) para o reservatório R2 e para as derivações B e C. Usando a 
equação de Darcy e levando em conta as perdas de cargas continuas e 
localizadas, para a vazão de 150 l/s chegando a R2, determinar: 
a) O desnível entre os dois reservatórios; 
b) A pressão em Po. 
 
 
7) Tendo em conta as informações abaixo, desprezando as perdas de carga 
localizadas e adotando a coincidência das linhas de energia e piezométrica, 
pede-se: 
a) Determinar a cota máxima que pode atingir o ponto B para permitir 
escoamento a seção plena em todo o comprimento do tubo; 
b) Determinar a vazão de água correspondente quando ZB=12,0m (H. 
Williams). 
 
 
 
4 
 
8) Tendo em vista as considerações do exercício anterior, determinar a vazão de 
água utilizando a equação de H. Williams. 
 
 
 
9) No sistema de três tubos em série abaixo figurado a queda total de pressão 
entre os pontos A e B é de 150.000Pa. A diferença de cotas (ZA-ZB) é de 5,0 m. 
Com base nestas informações calcular a vazão de água (g=9810 N/m3; 
n=1,02.10-6m2/s) em m3/h através do sistema. Usar, para perda de carga, a 
expressão geral KQm/Dn (m, n e k definidos a partir da equação geral da 
resistência) e comparar o resultado com o obtido através do uso de um conduto 
equivalente. (Adotar D=6cm e K= 0,12mm). Desprezar as perdas de cargas 
localizadas. 
 
 
 
 
 
10) Considerando que os três tubos do exercício anterior estão agora em paralelo, 
com a mesma perda de carga total de 20,3m, calcular a vazão total, 
5 
 
desprezando as perdas de carga localizadas.Usar, para a perda de carga, a 
expressão geral KQm/Dn (m, n e k definidos a partir da equação geral da 
resistência) e compara o resultado com o obtido através do uso de um conduto 
equivalente. ( Adotar Deq=6cm e K=0,12mm) (g=9810 N/m
3; n=1,02.10-6m2/s). 
 
 
11)Tendo em vista o esquema abaixo figurado, calcular a vazão (g=9810 N/m3; 
n=1,02.10-6m2/s). Todos os tubos são de aço (C=90, H. Williams). Recalcular a 
vazão usando o conceito de conduto equivalente para o trecho de tubos em 
paralelo. (Adotar D=8cm e C=90). Desprezar as perdas de carga localizadas. 
 
 
 
 
12)A figura abaixo apresenta uma tubulação com distribuição em marcha a uma 
tacha constante de 0,002l/s.m e com uma vazão de extremidade de 5l/s. 
Determinar as pressões nos pontos A e B tendo em vista os dados constantes 
da figura. ((g=9810 N/m3; n=1,02.10-6m2/s, tubos de ferro fundido). Resolver o 
6 
 
problema utilizando a equação de Darcy e a equação geral da resistência. 
Desprezar as perdas de carga localizadas. 
 
 
13)Determinar, para o esquema abaixo figurado, com distribuição em marcha à 
tacha constante de 0,03l/s.m: 
a) A posição do ponto neutro (la); 
b) A cota d alinha piezométrica no ponto neutro; 
c) As vazões em C e D. 
Resolver o problema utilizando a equação geral da resistência e a equação de 
Darcy. 
 
 
14)No sistema de três reservatórios abaixo esquematizado, o trecho com 
distribuição em marcha interliga o ponto J ao reservatório R2. Sendo a taxa de 
distribuição em marcha igual a 0,5l/s.m, determinar as vazões que efluem ou 
afluem aos reservatórios. Todos os condutos possuem 30 cm de diâmetro 
(m=1,467 – Eq. De Darcy) 
7 
 
 
15)
 
8 
 
16)
 
17)
 
9 
 
18)
 
19)
 
10 
 
20)
 
 
 
21 a 35) Exercícios do livro Hidráulica Básica, professor Rodrigo Porto: 3.5, 4.1 a 4.13, e 5.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
Respostas