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Tema_3_2011

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 Perda de carga na grade (fórmula de Kirshmer) 
 
 
g
v
e
e
Kh gg
2
sen
2
1
3
4
2
1' 






 
 Descarga 
 
 Área bruta da grade 
 
 Inclinação da grade 
 
 Velocidade da água a montante da grade 
 
 Espessuras das barras (diâmetro) (3/8”) 
 
smQ /0,3 3
20,221 mxA 
0
1 85
sm
A
Q
v
g
g /5,1
0,2
0,3

mme 53,91 
UFRJ 
67 
5. Exemplo 
 Cálculo das perdas de carga no sistema adutor 
Espaçamento entre barras 
 
 
 ver Tabela manual PCH. 
 
 
 
 
Perda de carga 
 
 
 
mme 302 
79,1gK
996,085sensen 01 
62,1981,922  xg
mhg 044,0
62,19
5,1
996,0
30
53,9
79,1
2
3
4
' 






UFRJ 
68 
5. Exemplo 
Cálculo das perdas de carga no sistema adutor 
 
 Perda de carga no canal 
 
 Perda de carga por atrito 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dados: 
 
 
 (revestimento com argamassa de cimento 1:3) 
 
 
 Área da seção molhada: 
 
 Perímetro molhado: 
 
 Raio hidráulico: 
kmmL 5,0500 
mh 0,1
mb 0,2
011,0n
smQ /0,3 3
200,20,20,1 mxA 
mxP 0,40,120,2 
m
P
A
Rh 5,0
0,4
0,2

UFRJ 
69 
5. Exemplo 
Cálculo das perdas de carga no sistema adutor 
 
 Perda de carga no canal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 s= 0,00069 m/m 
Adotando-se uma declividade = 0,7 m/km tem-se: 
 
 
 
 
Calculando-se a velocidade da água no canal, tem-se: 
 
sm
A
Q
v /50,1
0,2
0,3

mxJLha 35,05,07,0 
S = (v.η / R2/3)2 
5. Exemplo 
Cálculo das perdas de carga na tubulação forçada 
 Perda de carga inicial 
 
 
 
 Descarga 
 
 Tomada em forma de campânula 
 
 Diâmetro interno da tubulação 
 
 
 Área interna da seção transversal 
 
 Velocidade da água no interior da tubulação 
 
 A perda de carga na entrada da tubulação será: 
 
 
 
 
 
g
v
kh ii
2
2
'' 
smQ /0,3 3
04,0eK
cmxD 17,90635,0244,91 
2
22
6386,0
4
9017,01416,3
4
m
xD
A 


sm
A
Q
v /70,4
6386,0
0,3

m
x
he 045,0
81,92
70,4
04,0
2

5. Exemplo 
Cálculo das perdas de carga na tubulação forçada 
 Perda de carga por atrito 
Dados: 
-tubulação nova em chapas de aço soldadas 
 
-comprimento da tubulação 
 
-V = 4,7 m/s (já calculado) 
 
-D=90,17 cm (já calculado) 
 
Pela fórmula de Scobey: 
 
 
 
 
A perda de carga por atrito será: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32,0aK
kmmL 040,040 
1,1
9,1
17,90
70,4
32,0410xJ 
kmmxJ /553,17
44,141
923,18
32,0410 
mxJLha 702,0040,0553,17
'' 
UFRJ 
72 
5. Exemplo 
 Perda total de carga no sistema adutor 
 
 
 
 
 
 
 que representa 4,7% da queda bruta. 
 
Cálculo da queda líquida sabendo-se que 
 
 H=25 m (queda bruta) e 
 
 Perda total de carga no sistema adutor 
 
A queda líquida será 
 
 
 
 
 
 
'''''''''
aegiagit hhhhhhhh 
mht 181,1702,0045,0023,0005,0350,0044,0012,0 
mht 181,1
mhHH tL 819,23181,125 
UFRJ 
73 
5. Exemplo 
 Cálculo da potência instalada sabendo-se que 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
portanto a potência instalada será de 581 kW. 
 
 
 
 
 
 
 
smQ /0,3 3
mH L 844,23
85,0gt rr
Lgt QHrrP 81,9