Grátis: No dimensionamento e simulação computacional de malhas hidráulicas complexas de abastecimento público utilizando o software EPANET. Qual é o método... – Questões Respondidas

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No dimensionamento e simulação computacional de malhas hidráulicas complexas de abastecimento público utilizando o software EPANET.
Qual é o método iterativo numérico tradicionalmente empregado pelo programa para a resolução simultânea das equações de conservação de massa nos nós e de energia nos trechos?
a) Método dos Elementos Finitos Discretos.
b) Método do Gradiente Químico-Cinético.
c) Método do Gradiente Global (Global Gradient Algorithm - Todini & Pilati).
d) Método de Runge-Kutta de quarta ordem.

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há 6 horas

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Questões de Engenharia Hidráulica

Respostas

Ed

há 6 horas

No software EPANET, para resolver simultaneamente as equações de conservação de massa nos nós e de energia nos trechos em malhas hidráulicas complexas, é tradicionalmente utilizado o Método do Gradiente Global (Global Gradient Algorithm - Todini & Pilati). Portanto, a alternativa correta é: c) Método do Gradiente Global (Global Gradient Algorithm - Todini & Pilati).

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Em um conduto forçado com seção transversal circular de diâmetro constante, o regime de escoamento é determinado como puramente laminar. Sabendo que o Número de Reynolds vale 1.280, qual é o fator de atrito (f) a ser adotado no cálculo da perda de carga distribuída pela Equação de Darcy-Weisbach?
Qual é o fator de atrito (f) a ser adotado no cálculo da perda de carga distribuída pela Equação de Darcy-Weisbach?
a) 0,020
b) 0,032
c) 0,045
d) 0,050

As perdas de carga localizadas ocorrem em pontos singulares de uma tubulação, tais como curvas, reduções e válvulas.
Qual é a formulação universal correta usada para quantificar a perda de carga localizada (h_f_loc) em função do coeficiente de perda adimensional (K) e da velocidade média do fluxo (V)?
a) h_f_loc = K · V / (2g)
b) h_f_loc = K · V² / (2g)
c) h_f_loc = K² · V / g
d) h_f_loc = K · V² / g

Ao avaliar uma adutora de grande extensão em regime turbulento rugoso completo, observa-se graficamente o comportamento do fator de atrito no Diagrama de Moody.
Nesse ponto do diagrama, o fator de atrito (f) passa a se comportar de qual maneira?
a) Depende exclusivamente do Número de Reynolds.
b) Torna-se independente do Número de Reynolds e depende apenas da rugosidade relativa (ε/D).
c) Tende a zero à medida que a velocidade do escoamento cresce indefinidamente.
d) Reduz-se linearmente com o inverso do quadrado do diâmetro da tubulação.

Duas tubulações novas e de materiais idênticos estão conectadas em paralelo em um circuito hidráulico predial. O tubo A possui comprimento L e diâmetro D. O tubo B possui o mesmo comprimento L, mas o dobro do diâmetro (2D). Desconsiderando as perdas localizadas.
Qual é a relação física obrigatória entre as perdas de carga unitárias (J) de ambos os condutos?
a) A perda de carga unitária no tubo A é o dobro da do tubo B.
b) A perda de carga unitária no tubo B é o quádruplo da do tubo A.
c) Ambas as perdas de carga unitárias são rigorosamente iguais (J_A = J_B).
d) A perda de carga unitária no tubo A é dezesseis vezes maior que no tubo B.

Para o cálculo prático de redes de distribuição de água urbana onde o fluido escoa em regime permanente turbulento, a fórmula empírica de Hazen-Williams é amplamente empregada devido à sua simplicidade operacional.
Qual é a restrição de aplicação física importante imposta pela fórmula de Hazen-Williams?
a) Aplica-se exclusivamente a fluidos altamente viscosos, como hidrocarbonetos pesados.
b) Deve ser usada somente para escoamento de água sob condições de temperatura ambiente.
c) É restrita a canais abertos com escoamento sob pressão atmosférica.
d) Não aceita coeficientes de rugosidade superiores a 50.

Durante o fechamento abrupto de uma válvula de bloqueio posicionada na extremidade de jusante de uma longa linha de recalque, ocorre a propagação de ondas de sobrepressão e subpressão.
Esse fenômeno transitório perigoso é denominado tecnicamente como:
a) Cavitação localizada.
b) Golpe de Aríete (ou Transiente Hidráulico).
c) Efeito Venturi reverso.
d) Escoamento crítico pulsante.

Uma bomba centrífuga ideal opera em um sistema de captação e apresenta uma curva característica relacionando a altura manométrica total (H) e a vazão (Q). Quando a válvula de saída está completamente fechada (vazão nula), a altura manométrica atinge o seu valor máximo de projeto.
Esse ponto operacional específico na curva da bomba é conhecido como:
a) Ponto de escorva.
b) Ponto de Shut-off.
c) Ponto de rendimento ótimo.
d) Ponto de cavitação incipiente.

Um projetista de saneamento necessita duplicar a capacidade de vazão volumétrica de uma linha de recalque, mantendo, contudo, a mesma perda de carga e altura geométrica (mesma altura manométrica).
Para atingir essa meta de engenharia utilizando duas bombas idênticas, como elas devem ser associadas?
a) Associadas em série.
b) Associadas em paralelo.
c) Associadas em conexões opostas e reversas.
d) Associadas com diâmetro de sucção reduzido pela metade.

Para elevar água a um reservatório localizado no topo de uma colina alta com grande ganho de cota geométrica, o engenheiro decide instalar duas bombas centrífugas idênticas acopladas em série.
Em relação ao comportamento hidráulico dessa configuração, o que ocorrerá com os parâmetros do sistema?
a) A vazão total será duplicada e a altura manométrica será dividida por dois.
b) A altura manométrica total disponível será a soma das alturas individuais de cada bomba (H_total = H_1 + H_2), enquanto a vazão nominal permanece estável.
c) Ambas as bombas sofrerão uma redução de potência proporcional ao quadrado do diâmetro.
d) O rendimento elétrico global cairá para zero devido ao fluxo reverso induzido.

O fenômeno destrutivo da cavitação em bombas centrífugas ocorre quando a pressão estática do fluido em pontos internos do rotor cai abaixo de um limite físico crítico.
Esse limite corresponde a qual propriedade do fluido?
a) Pressão atmosférica local.
b) Pressão de vapor do líquido na temperatura de escoamento (P_v).
c) Pressão hidrostática total do reservatório de jusante.
d) Pressão crítica de compressibilidade molecular.

Para garantir que uma bomba instalada em uma estação de bombeamento funcione perfeitamente livre do risco de cavitação.
Qual critério de desigualdade matemática envolvendo o NPSH disponível do sistema e o NPSH requerido pelo fabricante deve ser atendido?
a) NPSH_disponível ≤ NPSH_requerido
b) NPSH_disponível > NPSH_requerido
c) NPSH_disponível = 0
d) NPSH_requerido · NPSH_disponível = 1

No projeto mecânico-hidráulico de uma instalação elevatória, define-se o Ponto de Operação (ou ponto de trabalho) do conjunto motobomba.
Esse ponto é obtido fisicamente através de qual procedimento?
a) Multiplicando-se a potência nominal do motor pela eficiência do rotor.
b) Pela intersecção gráfica entre a Curva de Altura Manométrica da Bomba e a Curva de Carga/Requisito do Sistema Tubulação.
c) Integrando a curva de perda de carga localizada desde a captação até o destino.
d) Calculando o ponto médio entre o regime laminar e o turbulento.

Um pequeno orifício circular de diâmetro d está posicionado na parede lateral vertical de um grande tanque metálico sob uma carga hidráulica constante de valor H medida a partir do centro do orifício.
De acordo com o teorema de Torricelli, desprezando as perdas de energia por atrito, qual é a velocidade teórica de saída do jato fluido?
a) V = g · H
b) V = \sqrt{g · H}
c) V = \sqrt{2g · H}
d) V = 2g · H²

A vazão real medida em um orifício de parede delgada é sempre menor que a vazão teórica calculada matematicamente. Essa redução ocorre devido a dois efeitos físicos concomitantes descritos pelos coeficientes de velocidade (C_v) e de contração (C_c).
Como esses parâmetros se relacionam para gerar o Coeficiente de Descarga (C_d)?
a) C_d = C_v + C_c
b) C_d = C_v / C_c
c) C_d = C_v · C_c
d) C_d = \sqrt{C_v · C_c}

Em canais de drenagem superficial e laboratórios de hidráulica, vertedores triangulares de parede delgada com abertura em ângulo (geralmente V a 90°) são preferidos em relação aos vertedores retangulares simples para qual finalidade técnica?
Qual a finalidade técnica para a preferência dos vertedores triangulares de parede delgada com abertura em ângulo em relação aos vertedores retangulares simples?
a) Permitir a passagem de grandes troncos e detritos flutuantes sem obstrução.
b) Medir com elevada precisão e sensibilidade vazões volumétricas de pequena magnitude.
c) Minimizar por completo a turbulência e eliminar as perdas de carga localizadas a jusante.
d) Acelerar o escoamento para que atinja velocidades supersônicas na saída.

No dimensionamento hidráulico de bueiros rodoviários (estruturas de transposição de talvegues sob rodovias), o fluxo pode operar sob o regime de controle de entrada ou controle de saída. Caso a entrada do bueiro opere completamente submersa (afogada) e a saída descarregue livremente na atmosfera, a capacidade de vazão do bueiro será regulada principalmente por quais fatores?
Quais fatores regulam principalmente a capacidade de vazão do bueiro sob as condições descritas?
a) Pela rugosidade interna do tubo e pelo comprimento total do bueiro.
b) Exclusivamente pela geometria de entrada, área da seção transversal e carga de montante.
c) Pela velocidade do vento na saída e temperatura da água.
d) Pela declividade de jusante do canal natural de descarga apenas.

Molinetes hidráulicos são equipamentos mecânicos amplamente utilizados por agências de gestão de águas para medições de vazão em rios e grandes canais abertos através do método de integração vertical de velocidades.
O funcionamento prático desse aparelho baseia-se em:
a) Sensores ópticos infravermelhos que medem a turbidez da água.
b) Uma hélice ou conjunto de conchas calibradas cuja velocidade angular de rotação guarda relação direta e linear com a velocidade da correnteza fluida.
c) Tubos piezométricos eletrônicos que medem a contração volumétrica do leito.
d) Efeito Doppler gerado por partículas em suspensão salina.

Um canal artificial possui escoamento classificado como permanente e uniforme. Sob essa condição operacional ideal de projeto, qual das alternativas descreve corretamente o comportamento das variáveis hidráulicas ao longo do canal?
Qual alternativa descreve corretamente o comportamento das variáveis hidráulicas ao longo do canal sob escoamento permanente e uniforme?
a) A profundidade da lâmina d'água varia a cada segundo em uma mesma seção transversal.
b) A linha de energia, a superfície livre da água e o fundo geométrico do canal correm estritamente paralelos entre si, mantendo declividades idênticas (S_f = S_w = S_0).
c) A velocidade do fluxo decresce linearmente com a distância percorrida.
d) O Número de Froude varia de forma caótica ao longo das seções longitudinais.

Para o equacionamento prático de canais em regime permanente e uniforme, a Fórmula de Manning é universalmente adotada.
Nessa equação, a vazão (Q) é calculada como função de quais variáveis geométricas e hidráulicas?
a) Q = (1/n) · A · R_h^(2/3) · S_0^(1/2)
b) Q = n · A · R_h^(1/2) · S_0²
c) Q = (1/n) · A² · R_h · \sqrt{S_0}
d) Q = (1/n) · P · R_h^(3/2) · S_0