Exercicios Resolvidos de Hidraulica Aplicada Condutos Forçados 102ac

1) Um canal retangular com base 5,0m transporta uma vazão de 10m³/s. o canal tem início na cota 903m onde a lâmina d'água é 1,0m. supondo que a seção final do canal, onde a cota é 890m, a velocidade seja de 3m/s, pede-se calcular a perda de carga total entre o início e o término do canal.\n\nResolução:\nH0 = H1 + ΔH01\nH = ρ / δ + z + √(V² / 2g)\nΔz = 903-890\nΔz = 13m\n\nH1 = 1 + 13 + (2/2)(2x9,8)\nH1 ≈ 14,204m\n\nH2 = 0,67 + 0,3²/2x9,8\nH2 ≈ 1,129m\n\nH = H1 - H2\nΔH = H1 - H2\nH1 ≈ 14,204 - 1,129\nH ≈ 13,025m\n\nInício:\nAi = 5m²\nQ = 10m³/s\nQ = Vi.Ai\nVi = 2m/s\n\nVi = Q / Ai = 10 / 5\nVi = 2m/s 2) Por um canal retangular, de 2m de largura, posicionado 20m do nível de referência escoa 3m³/s de água a uma profundidade de 1,8m. calcular a energia hidráulica total na superfície da água. \n\nResolução:\nH = 2,0cm\nH = 7 + B / δ + V² / 2g\nH = 20 + 10,33 + 32² / 2.9,8\nH = 30,78m\n\nQ = Vi.Ai\nQ = 3m³/s / (2x1,8)m²\nQ = 10,8m/s Unimassal Centro Universitário Observatório da Varzea \nFaculdade Maquiavel do Nassau \nCafetaria: Hidráulica Aplicada \nCurso: Engenharia Civil \n\nExercícios Resolvidos\n\n03 - A água soca pelo tubo cuja seção varia de um ponto A para um ponto B, de 200cm² poder 70m? Em A a pressão é de 3,8Kgf/cm² e em B a pressão é de 2,24Kgf/cm².\nCalcular a Vázão em litros por segundo.\n\nANÁLISE DA QUESTÃO\n\nA = 200cm² \nρ = 0,87kgf/cm² \nh = 100,00m\n\nResolvendo pela Equação Fundamental da Continuidade: Q1 = QF\nEnergia no início do Processo = Energia + Perda de Carga\nResolução:\nH0 = H1 + ΔH\n\nA1: V1 = A1.VF\n200.V1 = 70.VF\n200.V1 = VF -> 2,86V1 = VF Para conduzir queda vamos utilizar a Equação de Bernoulli.\nZ1 + P1 + (V1^2) / 2g = Z2 + P2 + (V2^2) / 2g\n100 + 0.8 Kgf/m²\n(V1)² = 70 - 2.84 Kgf/dm²\n100 + 0.8 Kgf/m²\n1\n100/sm³\n1000/sm³\n100 + 0.8 Kgf/si\n1/1000\ndm³/sm³\n30 + 0.08 + V1² = 0.229 - 30 - 0.08\nV1² = 29.856\nV1 = 0.229\nV1 = 2.86V1²\n2.86V1² = 2.86V1²\nQ = A x V\nA = 200 cm²\nA = 200 x 10^-4 x 6.53 m/l\nQ = 0.13 m³/s\nQ = 130 l/s Questão - De uma barragem de concreto, segue uma compilação de 250 DM, do diâmetro, que após alguns metros redios o diâmetro para 125 mm, ambos com furos. Determinação do menor comprimento a seguir, para o ar livre. Como um fato. A regra, de 5 pode-se calcular. Calcular a pressão nos inverts do tubulação maior, além do potencial total na barragem.\nPressão atmosférica\n10,33\nA1 = d²π\nQ1 = A1.V1\n0,105 m³/s = 0,125²π \n\nQ = 10,5\nQF = A1.V1 = A1.V1 = 8.56 m³/h\nCálculo da Pressão\nZ + Pm + (V1²) / 2g = Z2 + P1 + V2²/2g\n(10,33 + Pm)\n10,33 + Pm / 8 = 10,33 + 3.74 - 10,33 - 0.249\nPm / 8 = 10,33 + 3.74 - 10,33 - 0.249\nPm = 10,33 + 3.5 m Um duto vertical de 0,15m de diâmetro possui um trecho mais abaixo com 75mm, onde a pressão é 10,33mca. Na parte mais acima a pressão é 14,7mca. Calcular a velocidade e a vazão.\nQ1 = QF\nA1.V1 = A2.V2\nQF = A1.V1 = A1.V1\n10 + 14.7 + (V1² / 2g) = 10,33 + 24.7\n(-1)\n15V1² = 14,37 -> 15V1² = 14,37\nCálculo da Vazão:\nD1 = 0,15\nV₁² = 281,652\nQF = A2 x V1\nF = 412 x 33\n= 19,138 m³/s