LISTA_DE_EXERCCIOS_-_II_UNIDADE_31-10

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA 
DISCIPLINA: HIDRÁULICA 
PROF.: ALBANISE BARBOSA MARINHO 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 2ª UNIDADE 
 
1. (DUARTE, BOTREL) Os dados a seguir referem-se a parâmetros necessários ao 
dimensionamento de um sistema de recalque. 
- Cota do nível da água na captação = 100,00 m 
- Cota de água no reservatório superior = 133,00 m 
- Altitude da casa de bomba = 1 300 m 
- Cota no eixo da bomba = 104,00 m 
- Comprimento da canalização de sucção = 6 m 
- Comprimento da canalização de recalque = 600 m 
- Volume de água a ser bombeado diariamente = 280 m3 
- Tempo previsto para funcionamento da bomba = 8h/dia 
- Material da tubulação = PVC rígido (C = 150) 
- Acessórios: 
Sucção: - uma válvula de pé com crivo .............................................. K = 1,75 
- uma curva de 90 graus de raio longo .................................. K = 0,30 
Recalque: - uma válvula de retenção tipo leve ...................................... K = 2,50 
- um registro de gaveta ........................................................ K = 0,20 
- duas curvas de 90 graus de raio longo ................................ K = 0,30 
- Usar velocidade em torno de 1,5 m/s para o cálculo do diâmetro de recalque. 
 
Pede-se: 
a) diâmetro da tubulação de recalque; 
b) diâmetro da tubulação de sucção; 
c) a altura manométrica total. 
 
2. (PORTO) As curvas características de duas bombas, para uma determinada rotação constante, 
são mostradas na tabela a seguir. 
 
Q (m³/s) 0 0,006 0,012 0,018 0,024 0,030 0,036 
Bomba 
A H (m) 
22,6 21,9 20,3 17,7 14,2 9,7 3,9 
η (%) 0 32 74 86 85 66 28 
Bomba 
B H (m) 
16,2 13,6 11,9 11,6 10,7 9,0 6,4 
η (%) 0 14 34 60 80 80 60 
 
Uma dessas duas bombas deverá ser utilizada para bombear água através de uma tubulação de 
0,10 m de diâmetro, 21 m de comprimento, fator de atrito f = 0,02 e altura geométrica de 3,2 m. 
Selecione a bomba mais indicada para o caso e justifique sua escolha. Para a bomba selecionada, 
qual a potência requerida? Desprezar as perdas localizadas. 
3. (PORTO) Considere um sistema de abastecimento de água por gravidade entre dois 
reservatórios mantidos em níveis constantes e iguais a 812 m e 800 m, ligados por uma tubulação 
de 6” de diâmetro, 1025 m de comprimento e fator de atrito 0,025. Desejando-se aumentar a 
capacidade de vazão do sistema, instalou-se, imediatamente na saída do reservatório superior, uma 
bomba centrífuga cuja curva característica é dada na tabela a seguir. Desprezando as perdas de 
carga localizadas e a perda de carga na sucção, determine a nova vazão recalcada, a cota 
piezométrica na saída da bomba e a potência requerida. 
 
Q (m³/s) 0 0,006 0,012 0,018 0,024 0,03 0,036 
H (m) 22,6 21,9 20,3 17,7 14,2 9,7 3,9 
η (%) 0 32 74 86 85 66 28 
 
4. (PORTO) Qual deve ser a rotação específica de uma bomba para recalcar 0,567 m³/s de água 
através de uma adutora de 3050 m de comprimento, diâmetro de 0,60 m e fator de atrito 0,020, 
com altura geométrica nula e rotação de 1750 rpm? 
 
5. O que é cavitação? Por que ela ocorre? Como se deve evitar? Descreva detalhadamente. 
 
6. (PUCRS) Uma bomba deve alimentar 30m³/h de água a 25°C (ρ = 997,10kg /m3 e Pvap = 
3,17kPa ) para um reservatório aberto para a atmosfera (Patm = 101,32kPa ), situado 9,5m acima 
do eixo da bomba, a partir de um reservatório de aspiração, também aberto para a atmosfera e 
situado a 2,0m abaixo do eixo da bomba. A tubulação de aspiração é de aço carbono com costura 
de diâmetro D = 60mm e comprimento de 10m. A tubulação de recalque também é de aço com 
diâmetro D = 50mm e com comprimento de tubulação de 16m. A perda de carga na tubulação de 
aspiração é igual a 3,0 m e a perda de carga no recalque igual a 10,0m. Sabendo que o NPSH da 
bomba disponibilizado pelo fabricante é de 2,52 m, determinar se a bomba entra em cavitação. 
 
7. (PUCRS) Determinar o diâmetro mínimo para que não ocorra cavitação numa tubulação de 
aspiração de uma bomba com NPSH igual a 2,0m. A bomba trabalha com água a 75ºC (ρ 
= 974,9kg /m3 e Pvap = 38,563kPa). A tubulação apresenta um comprimento equivalente igual a 
85 m incluindo a perda de carga dos acessórios. O fator de atrito da tubulação é igual a 0,056. O 
nível do líquido no reservatório de aspiração (aberto à atmosfera) está 2,5 m abaixo do eixo da 
bomba. A vazão é igual a 45m³/h. 
 
8. (PORTO) No sistema de bombeamento mostrado na figura, para a vazão de recalque igual a 
16 L/s, a perda de carga total na tubulação de sucção da bomba B1 é de 1,40 m. Para esta vazão, 
o NPSH requerido pela bomba B2 é igual a 5 m. Pretendendo-se que a folga entre o 
NPSH disponível e o NPSH requerido pela bomba B2 seja igual a 3,20 m, calcule o 
máximo comprimento do trecho da adutora entre as duas bombas. Toda a adutora, sucção e 
recalque é de PVC rígido C = 150, de 4” de diâmetro. Temperatura média da água de 20°C. Abaixo 
segue a curva característica da bomba B1. Despreze as perdas localizadas no recalque. 
 
 
 
9. Uma bomba será instalada com hs = -1,7 m, H = 70 m, com água a 20°C (ρ = 998,21kg /m3 e 
Pvap = 2,34kPa). O fabricante garante que o NPSHreq da bomba é 11 m, assim, ocorrerá 
cavitação? 
 
10. Na instalação de um sistema, deseja-se escolher a bomba adequada para vencer a 
altura estática, com uma vazão máxima de 25 L/s. Considere que o diâmetro no recalque é de 100 
mm, na sucção é 150 mm, o fator de atrito é 0,03 e que existem os seguintes acessórios: 
Sucção: 1 válvula de retenção (K = 2); 
1 curva de 90° (K = 1). 
Recalque: 3 curvas de 90° (K = 1); 
1 válvula de retenção (K = 2); 
1 válvula de gaveta aberta (K = 0,2); 
1 entrada normal no reservatório (K = 1). 
 
 
Determine a equação do sistema, condicionante para a escolha da bomba. 
 
 
11. Uma indústria adquiriu e instalou uma bomba centrífuga, com a finalidade de elevar água 
limpa com a temperatura de 10ºC e viscosidade cinemática de 10-6 m2/s, até uma caixa 
de distribuição. Constatou-se após algum tempo de funcionamento, que o rotor estava 
apresentando indícios de erosão cavital. Foi feita então uma solicitação do departamento técnico, 
que revisa-se as condições de operação da mesma, para sanar tal deficiência. Os 
levantamentos efetuados apresentaram os seguintes dados: 
- Vazão: 15 m³/h; 
- NPSH no ponto de funcionamento: 6,10 mca; 
- Altura estática de sucção (nível abaixo): 2,0 m; 
- Comprimento da tubulação (trecho reto) de 2,5”: 2,60 m; 
- Válvula de pé de 2,5”: 1 unidade; 
- Cotovelo raio longo de 90° de 2,5”: 1 unidade; 
- Material da tubulação: ferro galvanizado; 
- Rugosidade da tubulação: 0,000153 m; 
- Altitude do local: 1000 m; 
 
Sabendo que a bomba não pode ser mudada de lugar, o que pode-se fazer para resolver o problema 
de cavitação?