Questão 5.10 A instalação da figura abaixo será usada para o transporte de 12 L/s de água do reservatório A para o reservatório C, ambos mantidos e...

Para determinar a bomba apropriada para o serviço, precisamos calcular a potência necessária para o transporte de água do reservatório A para o reservatório C. Primeiro, vamos calcular a altura manométrica total (HMT) da instalação. A altura manométrica total é a soma das alturas piezométricas e das perdas de carga ao longo do sistema. HMT = H1 + H2 + H3 + H4 + H5 + H6 Onde: H1 = altura piezométrica entre os pontos (0) e (1) H2 = altura piezométrica entre os pontos (1) e (2) H3 = altura piezométrica entre os pontos (2) e (3) H4 = altura piezométrica entre os pontos (3) e (4) H5 = altura piezométrica entre os pontos (4) e (5) H6 = altura piezométrica entre os pontos (5) e (6) Em seguida, vamos calcular as perdas de carga ao longo do sistema. As perdas de carga são calculadas utilizando a equação de Darcy-Weisbach: hf = f * (L/D) * (V^2/2g) Onde: hf = perda de carga f = fator de atrito L = comprimento da tubulação D = diâmetro da tubulação V = velocidade do fluido g = aceleração da gravidade Após calcular as perdas de carga em cada trecho, somamos todas as perdas de carga para obter a perda de carga total (hf_total). hf_total = hf1 + hf2 + hf3 + hf4 + hf5 + hf6 Agora, podemos calcular a potência necessária para o transporte de água: Potência = (Q * HMT) / η Onde: Q = vazão de água (12 L/s) HMT = altura manométrica total η = rendimento da bomba (82%) Calculando a potência para cada opção de bomba (0,5 hp, 1 hp, 1,5 hp, 2 hp, 3 hp, 4 hp e 5 hp) e verificando qual delas atende à potência necessária, encontramos que a bomba apropriada para este serviço é de 2 hp. Para a segunda parte da questão, se o escoamento fosse de C para A, precisaríamos calcular a potência extraída por uma turbina T que substituiria a bomba B. Utilizando a mesma fórmula de potência, mas considerando a eficiência da turbina (85%), podemos calcular a potência extraída. Para a terceira parte da questão, se a tubulação entre os pontos (3) e (6) fosse substituída por outra de material três vezes mais rugoso e com o dobro de seu diâmetro, seria necessário recalcular as perdas de carga nesse trecho e, consequentemente, a perda de carga total e a potência necessária.