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Engenharia Hidráulica - 4ª Ed. 2012

Exercícios resolvidos: Engenharia Hidráulica - 4ª Ed. 2012

Robert J. Hoghtalen, Ned H.c. IBSN: 9788581430881

Elaborado por professores e especialistas

Exercício

Água escoa em um tubo de ferro flexível novo com 20 cm de diâmetro e 300 m de comprimento entre os reservatórios A e B, conforme mostra a Figura P4.2.1. O tubo está a uma elevação S, 150 m abaixo do reservatório A. A superfície de água no reservatório B está 25 m abaixo da superfície de água no reservatório A. Se Δs = 7 m, a cavitação é uma preocupação?

Figura P4.2.1

Passo 1 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Neste problema, determinaremos se para um sistema haverá cavitação. Para isso iremos utilizar a figura e os conhecimentos adquiridos em redes de tubulações.

Passo 2 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para descobrirmos se haverá cavitação, iremos realizar o balanço de energia entre o reservatório A e a elevação S onde a cavitação é mais provável de ocorrer, com isso temos duas incógnitas, a velocidade do tubo e a pressão na válvula.

Passo 3 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Temos que, o balanço energético entre o reservatório A e B pode ser realizado através a equação de energia onde; e sabendo que os coeficientes de perdas são dados por.

Passo 4 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Com os dados acima, iniciaremos com um valor estimado de e com isso é possível encontrarmos a velocidade e calcularmos o número de Reynolds e juntamente com a relação analisar no diagrama de Moody o valor adequado para o fator de atrito.

Através dos cálculos acima, foi possível identificar que o valor estimado para o fator de atrito coincidiu com o valor encontrado, logo nos cálculos seguintes utilizaremos o valor de para a velocidade, com isso realizando o balanço de energia entre o reservatório A e a elevação S temos a seguinte resolução:

Passo 5 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, temos que logo é possível observar que a pressão será maior, com isso não haverá cavitação.