Trabalho_01_TD0926_T01_2018_1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL
HIDRÁULICA APLICADA – TD0926 – TURMA 01
TRABALHO 1
O diâmetro de uma tubulação que transporta água em regime permanente, varia gradualmente de 150 mm, no ponto A, 6 m acima de um referencial, para 75 mm, no ponto B, 3 m acima do referencial. A pressão no ponto A é pA e a velocidade média é VA. Determine:
A velocidade média no ponto B, em m/s; (valor: 1/2)
A pressão no ponto B, em kPa; (valor: 1/2)
Considere os seguintes dados:
Pressão no ponto A, em kPa: número de caracteres do nome do aluno, considerando os espaços, multiplicado por 6;
Velocidade média no ponto A, em m/s: soma dos valores dos algarismos da matrícula do aluno dividido por 10;
Massa específica da água, ( = 103 kg/m3;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Despreze as perdas de carga;
Utilize duas casas decimais.
Um determinado líquido escoa, em regime permanente, através de uma tubulação horizontal de 150 mm de diâmetro e a tensão de cisalhamento sobre a parede é (. Calcule a queda de pressão em 30 m desta tubulação. (valor: 1,0)
Considere os seguintes dados:
Tensão de cisalhamento sobre a parede, em Pa: número de caracteres do nome do aluno, considerando os espaços, dividido por 1,5;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Utilize duas casas decimais.
�
Em um canal aberto de seção reta triangular, com inclinação dos lados igual a 45º, escoa uma certa vazão em regime permanente e uniforme. A altura d’água é y e a declividade de fundo é Io. Determine:
O raio hidráulico, em m; (valor: 1/2)
A velocidade de atrito média na seção, em m/s; (valor: 1/2)
Considere os seguintes dados:
Altura d’água, em m: número de caracteres do nome do aluno, considerando os espaços, dividido por 15;
Declividade de fundo, m/m: soma dos valores dos algarismos da matrícula do aluno dividido por 10000;
Massa específica da água, ( = 103 kg/m3;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Sugestão: relembre o conceito de raio hidráulico;
Utilize quatro casas decimais.
Em um ensaio de laboratório, uma tubulação de aço galvanizado com 50 mm de diâmetro possui duas tomadas de pressão situadas a uma distância de L uma da outra e tendo uma diferença de cotas geométricas de 1,0 m. Quando a água escoa no sentido ascendente, tendo uma velocidade média de 2,1 m/s, um manômetro diferencial ligado às duas tomadas de pressão e contendo mercúrio acusa uma diferença manométrica de h. Determine:
O fator de atrito da tubulação (utilize quatro casas decimais); (valor: 1/2)
A velocidade de atrito média na seção, em m/s (utilize quatro casas decimais); (valor: 1/2)
Considere os seguintes dados:
Diferença manométrica, em m: número de caracteres do nome do aluno, considerando os espaços, dividido por 120;
Distância entre as duas tomadas, m: soma dos valores dos algarismos da matrícula do aluno;
Densidade relativa do mercúrio: 13,6
Massa específica da água, ( = 103 kg/m3;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Utilize quatro casas decimais.
�
Água escoa em regime permanente em uma tubulação de aço galvanizado, ( = 0,15 mm, com diâmetro D e número de Reynolds Re. Determine:
O coeficiente de atrito do escoamento; (valor: 1/4)
A velocidade média do escoamento, em m/s; (valor: 1/4)
A tensão de cisalhamento média nas paredes do conduto, em N/m2; (valor: 1/4)
A força tangencial nas paredes do conduto, por unidade de comprimento, em N/m; (valor: 1/4)
Considere os seguintes dados:
Diâmetro, em mm: número de caracteres do nome do aluno, considerando os espaços, multiplicado por 10;
Número de Reynolds: soma dos valores do primeiro algarismo com o último algarismo da matrícula do aluno multiplicado por 105;
Viscosidade cinemática da água, ( = 10-6 m2/s;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Utilize quatro casas decimais.
Em relação ao esquema da figura a seguir, a partir de que vazão QB, solicitada pela rede de distribuição de água, o reservatório secundário, de sobras, passa a ser também abastecedor. (valor: 1,0)
�
Considere os seguintes dados:
Cota do reservatório superior, em m: conforme o valor do último algarismo da matrícula do aluno, ver tabela a seguir:
	NUAM
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	Z1 (m)
	815.0
	810.0
	830.0
	820.0
	835.0
	825.0
	840.0
	855.0
	850.0
	845.0
onde: NUAM: último algarismo da matrícula do aluno.
Cota do reservatório superior, em m: conforme o valor do último algarismo da matrícula do aluno, ver tabela a seguir:
	NUAM
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	DAB (pol)
	6.0
	4.5
	5.5
	6.5
	4.5
	6.0
	4.0
	6.5
	5.0
	7.0
Coeficiente de Hazen-Williams para todos os tubos: C =130;
Despreze as perdas de carga localizadas;
Utilize duas casas decimais.
Seja um escoamento numa adutora, por gravidade, de comprimento L, ligando dois reservatórios mantidos em níveis constantes, com diferença de cotas de (H, para transportar uma vazão Q de água. Determine:
O coeficiente de atrito do escoamento; (valor: 1/2)
O diâmetro da adutora, em mm; (valor: 1/2)
Considere os seguintes dados:
Vazão Q (L/s): número de caracteres do nome do aluno, considerando os espaços;
Comprimento L (m): soma dos valores dos três últimos algarismos da matrícula do aluno multiplicado por 10;
Diferença de cotas (H (m): soma dos valores dos três últimos algarismos da matrícula do aluno.
Material da tubulação, aço galvanizado com costura novo, ( = 0,15 mm;
Viscosidade cinemática da água, ( = 10-6 m2/s;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Despreze as perdas de carga localizadas;
Utilize quatro casas decimais.
�
Em uma adutora de 150 mm de diâmetro, em aço soldado novo ( = 0,10 mm, enterrada, está ocorrendo um vazamento (figura a seguir). Um ensaio de campo para levantamento de vazão e pressão foi feito em dois pontos, A e B, distanciados de um comprimento L. No ponto A, a cota piezométrica é de CPA (m) e a vazão, de QA(1) (L/s), e no ponto B, CPB (m) e QB(2) (L/s). Determine:
As velocidades nos dois trechos, em m/s; (valor: 1/4)
A perda de carga total, em m; (valor: 1/4)
Os coeficientes de atrito nos dois trechos; (valor: 1/4)
A distância, L1, do ponto A ao vazamento, em m; (valor: 1/4)
Considere os seguintes dados:
Comprimento L (m) entre os pontos A e B: conforme o valor do último algarismo da matrícula do aluno, ver tabela a seguir:
	NUAM
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	L (m)
	480.0
	500.0
	510.0
	485.0
	515.0
	490.0
	520.0
	550.0
	540.0
	530.0
onde: NUAM: último algarismo da matrícula do aluno.
Cota piezométrica no ponto A, CPA (m): valor de L multiplicado por 1,3152;
Cota piezométrica no ponto B, CPB (m): valor de L multiplicado por 1,2869;
Vazão no ponto A no trecho 1, QA(1) , em L/s: valor de L multiplicado por 0,0778;
Vazão no ponto B no trecho 2, QB(2) , em L/s: valor de L multiplicado por 0,0636;
Viscosidade cinemática da água, ( = 10-6 m2/s;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Despreze as perdas de carga localizada;
Utilize quatro casas decimais.
�
Na figura a seguir os pontos A e B estão conectados a um reservatório mantido em nível constante e os pontos E e F conectados a outro reservatório também mantido em nível constante e mais baixo que o primeiro. Se a vazão no trecho AC é igual a QAC de água, determine:
As vazões nos trechos BC, CD, DE e DF, em L/s; (valor: 4/5);
O desnível H entre os reservatórios, em m; (valor: 1/5);
Considere as seguintes observações:
Vazão no trecho AC, QAC (L/s): soma dos valores dos quatro últimos algarismos da matrícula do aluno;
O coeficiente de rugosidade da fórmula de Hazen-Williams, de todas as tubulações, vale C = 130;
A instalação está em um plano horizontal;
Viscosidade cinemática da água, ( = 10-6 m2/s;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Despreze as perdas de carga localizadase as cargas cinéticas nas tubulações;
Utilize duas casas decimais.
�
Sabendo que o reservatório 1 abastece o reservatório 2 e que as perdas de carga unitárias nas duas tubulações são iguais, determinar:
A perda de carga no trecho AB; (valor: 1/6)
A perda de carga no trecho BC; (valor: 1/6)
A vazão no trecho AB; (valor: 1/6)
A vazão no trecho BC; (valor: 1/6)
A vazão de saída no ponto B; (valor: 1/6)
A carga de pressão no ponto B; (valor: 1/6)
Considere as seguintes observações:
Rugosidade das tubulações, em mm: soma dos valores dos três últimos algarismos da matrícula do aluno dividido por 100;
Cota do reservatório 1, Z1 (m): conforme o valor do último algarismo da matrícula do aluno, ver tabela a seguir:
	NUAM
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	Z1 (m)
	815.0
	810.0
	830.0
	820.0
	835.0
	825.0
	840.0
	855.0
	850.0
	845.0
Viscosidade cinemática da água, ( = 10-6 m2/s;
Aceleração da gravidade, g = 9,81 m/s2;
Despreze as perdas localizadas e as cargas cinéticas;
Utilize duas casas decimais.
�
OBS:
A Planilha de Resposta deve ser entregue no SIGAA até a data marcada;
Não precisa entregar o Memorial de Cálculo;
No preenchimento da Planilha de Respostas, colocar os resultados das questões sem as unidades, só os valores;
Utilizar o ponto como símbolo decimal e não a vírgula na Planilha de Respostas;
Q2
Q1
V
L2
(H2
L1
(H1
B
A
QV