Exercicios do Caderno

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Exercicios do Caderno
1) Uma adutora fornece a vazão de 150l/s, através de uma tubulação de aço soldado revestido com esmalte, diâmetro de
400mm e 2km de extensão. Determinar a perda de carga continua na tubulação, por meio da equação de Hazen-
Willian, resolva também pela formula Universal e compare os resultados. C=130 e=0,06
2) Uma tubulação de 400mm de diâmetro e 2000m de comprimento parte de um reservatório cujo N.A.A esta na cota 90m.
A velocidade media do tubo é de 1m/s a carga de pressão e a cota no final da tubulação são de 30m e 50m,
respectivamente. Calcular a perda de carga provocada nessa tubulação
3) Determine a vazão que circula do reservatório A para o B. Ø=100mm / Comprimento total=1000m / Tubulação PVC o
C=150
4) Uma tubulação de PVC com 200m de comprimento e 100mm de diâmetro, transporta para um reservatório a vazão de
12l/s. No conduto há algumas conexões e aparelhos que estão listados a seguir. Pede-se calcular:
a) Perda de Carga Continua
b) A soma das perdas e sua percentagem em relação a perda continua
c) A perda de carga total
Peças: 1 Entrada de Borda K= / 2 Curvas de 90º K= / 2 Joelho de 45º K= / 2 Registro de Gaveta Abertos K= / 1
Saída de Canalização K=.
5) Dois reservatório deverão ser interligados por uma tubulação de Ferro Fundido (C=130), com um ponto alto em C.
Desprezando as perdas de carga localizada, calcule: O menor Ø comercial para tubulação BD capaz de conduzir 70l/s,
sob a condição de carga de pressão na tubulação superior ou igual a 2,0m.
6) Verificar na adutora que interliga R1 ao R2, cujo perfil é mostrado na figura a seguir, se existe a possibilidade de
separação da coluna liquida, quando transporta 280l/s, conhecendo-se as seguintes características da adutora.
Dados: LAC= 2000m / LCD= 200m / LDE= 200m / LEB= 2500m / Ø= 600mm / f=0,015
C
B
A
E
D
Ah1
∆h2
DA
A’
B’
D
3,0m
7,0m
EC
7) Determinar a vazão distribuída no trecho, a vazão de distribuição em marcha, a vazão fictícia. Dados: QM= 40l/s / QJ=
30l/s / L=1Km
8) Supondo que na situação anterior que QJ=0
9) Uma adutora interliga dois reservatórios cuja a diferença de nível é de 15,0m. Esta adutora é composta por dois trechos
ligados em serie, sendo o primeiro de 1000m de extensão e Ø = 400mm e outro de 800m de comprimento e Ø=300mm,
ambos os trechos com coeficiente de perda de carga da Formula Unibersal f=0,020. Desconsiderea perda de carga
localizada, pede-se:
a) Vazão escoada
b) Calcular a nova vazão se for instalada paralelamente ao trecho 2 uma tubulação de 900mm de comprimento e
Ø=250mm e f=0,020.
Lista 1
Questão 1: Um bocal convergente de 100 mm x 50 mm é colocado em um sistema para assegurar
uma velocidade de 5,0 m/s na extremidade menor do bocal. Calcular a velocidade a montante do bocal
e a vazão escoada. Resposta – Q: 9,8 x m³/s.
Questão 2: Calcule a vazão que a tubulação do esquema a seguir irá conduzir com base nos dados
abaixo, considere que não há perda de carga no sistema e que o reservatório está fechado.
L = 63 m / Z1 = 33 m / Z2= 25 m / D = 0,050 m / P1= 12,5 Kpa - Resposta – Q: 0,039 m³/s.
Questão 3: Determinar a perda de carga continua em um conduto de concreto armado liso, 1,5 m de
diâmetro, transportando, água com velocidade média de 3,0 m/s, comprimento da tubulação de 0,5 km.
(Utilizar a fórmula Universal e a equação de Hazzen Willians). Resposta - ∆h’: 2,6m
Questão 4: A água escoa em um tubo de 50 mm de diâmetro e rugosidade absoluta �=0,8 m. A
velocidade na linha do centro é de 3,0 m/s. Determine a perda de carga em 3,0 metros de tubo.
Resposta - ∆h’: 0,72m
Questão 5: Uma tubulação de PVC, de 1100 m de comprimento e 100mm de diâmetro interliga dois
reservatórios R1 e R2. Os níveis de água dos reservatórios R1 e R2 estão nas cotas 620,00 e 600,00
respectivamente. Considerando desprezíveis as perdas de carga localizadas e a temperatura da água
20ºC, calcular a vazão escoada sabendo que a velocidade do escoamento é de 1,34 m/s.
Obs: Resolver o problema através da fórmula Universal da Perda de Carga. Resposta – Q: 10,5 l/s.
Questão 6: Uma adutora de 500 mm de diâmetro, 460 m de comprimento, em aço soldado revestido
de cimento centrifugado (C=130), liga dois reservatórios mantidos em níveis constantes. Determine a
capacidade de vazão da adutora quando o desnível entre os reservatórios for de 3,5 m, nas seguintes
condições:
a) Desprezando as perdas de carga localizadas;
b) Considerando as perdas de carga na entrada e na saída da tubulação, adotando os seguintes
coeficientes de perdas Ke: 0,5 e Ks: 1,0.
Resposta (a) – Q: 0,41 m³/s; (b) – Q: 0,44 m³/s.
Questão 7: Considere uma tubulação de PVC com comprimento L, diâmetro D e rugosidade absoluta
das paredes internas � transportando água à vazão Q.
Mantidas a condição topográfica, mesmo material e mesmo fluido, avalie as afirmações a seguir:
A vazão Q não sofre variação com o comprimento L.
A vazão Q diminui com a redução do diâmetro D.
A vazão Q diminui com o aumento da rugosidade absoluta �.
É correto o que se afirma em:
I, apenas.
II, apenas.
I e III, apenas
II e III, apenas.
I, II e III.
Questão 8: Para um conduto de ferro fundido novo (C=120) de comprimento igual a 1000 m, diâmetro
de 250 mm, com distribuição uniforme ao longo do percurso, pede-se calcular a perda de carga
contínua.
a)Caso a vazão afluente seja 50 l/s e a efluente nula; - Resposta ∆h’=1,83m
b)Caso a vazão afluente seja 50 l/s e a efluente 10 l/s - Resposta ∆h’=1,97m
Questão 9: Calcule a perda de carga contínua na tubulação de ferro fundido da figura a seguir, com
vazão de 30 l/s, sabendo que o coeficiente de perda de carga da fórmula universal é de 0,020.
Resposta ∆h’=10,08m
Questão 10: Um sistema de distribuição de água é composto por uma adutora de 2700 metros de
comprimento e 100 mm de diâmetro, a vazão total que entra no sistema é de 25 l/s e toda a água é
distribuída com taxa uniforme por unidade de comprimento “q” de modo que a vazão a jusante seja
nula. Determine:
a) Vazão de distribuição; Resposta: 0,025m³/s
b) Vazão de distribuição em marcha; Resposta: 9,25x m³.s/m
c) Vazão fictícia; Resposta: 0,014m³/s
d) Perda de carga (f=0,028) Resposta: 122,2m
Questão 11: No esquema apresentado na figura, toda a tubulação tem coeficiente de rugosidade
C=130. Com os dados apresentados, qual deve ser a vazão de distribuição em marcha “q” no trecho
BC de modo que chegue ao reservatório 2 uma vazão de 7 litros/s. D= 150mm.
Questão 12: Dois reservatórios R1 e R2, possuem seus níveis de água constantes e nas cotas 75 e 60
respectivamente. Uma adutora, composta por dois trechos em série, interliga esses dois reservatórios.
Tendo em vista as características da adutora, apresentadas a seguir, pede-se determinar a vazão
escoada.
Trecho 1: D1= 400 mm, L1=1000 m, coeficiente de perda de carga C1=110
Trecho 2: D2=300 mm, L2 =500 m, coeficiente de perda de carga C2=90
Resposta Q: 0,135 m3/s
Questão 13: Uma tubulação de 200 mm de diâmetro, 4000 m de comprimento e coeficiente de perda
de carga da fórmula Universal (f) igual a 0,020 conduz água entre dois reservatórios cuja diferença de
nível é 40 m.
Considerando somente a perda de carga contínua e desprezando a parcela da energia cinética,
determinar a vazão entre os dois reservatórios. Resposta: 044,0Q = m3/s
Desejando-se aumentar em 20 l/s a vazão transportada, optou-se pela colocação de um trecho
de tubulação, com as mesmas características da anterior, em paralelo com a existente. Determinar a
extensão desse trecho. Resposta: L1 = 1.188 m; L2 = 2.812 m
Dica: Quando mudamos de um trecho contínua para dois em paralelo devemos recalcular o
comprimento de ambos.