Lista de Exercícios Resolvidos - Sistemas de Abastecimento de Água e Hidráulica

Questão 1 O sistema de abastecimento de água de uma localidade é feito por um reservatório principal com nível dágua suposto constante na cota 812m e por um reservatório de sobras que complementa a vazão de entrada na rede nas horas de aumento de consumo com nível dágua na cota 800m No ponto B na cota 760m iniciase a rede de distribuição Para que valor particular de vazão de entrada na rede Qb a linha piezométrica no sistema é a mostrada na figura abaixo Determine também a carga de pressão disponível em B o material da adutora é aço soldado novo C130 Desprezar as perdas de carga localizada e as cargas cinéticas nas tubulações Questão 2 No sistema de abastecimento dágua mostrada na figura todas as tubulações têm fator de atrito f 0021 e no ponto B há uma derivação de 50 ls o sentido da vazão é de A para C Desprezando as perdas de carga localizadas e as cargas cinéticas determine a carga de pressão disponível no ponto A Questão 3 A instalação mostrada na figura abaixo tem diâmetro de 50mm em ferro fundido com oxidação média Ɛ07mm Os coeficientes de perdas de carga localizada são entrada e saída da tubulação K 10 cotovelo de 90º K09 curvas de 45º K02 e registro de ângulo aberto K50 Determine utilizando a fórmula universal de perda de carga a A Vazão transportada com uma tolerância de erro de 7 b Querendose reduzir a vazão para 196ls pelo fechamento parcial do registro calcule qual deve ser a perda de carga localizada no registro e qual o seu comprimento equivalente Questão 4 A ligação entre dois reservatórios mantidos em níveis constantes é feita por duas tubulações em paralelo A primeira com 1500m de comprimento 300mm de diâmetro com fator de atrito f0032 transporta uma vazão de 0056 m³s de água Determine a vazão transportada pela segunda tubulação com 3000m de comprimento 600mm de diâmetro e fator de atrito f0024 Questão 5 Qual a área molhada perímetro molhado e raio hidráulico das seguintes seções trans versais medidas em metros Questão 6 Uma tubulação vertical de 200 mm de diâmetro apresenta em um pequeno trecho uma seção contraída de 100 mm em que a pressão é de 1 atm A 4 metros acima desse ponto a pressão elevase para 18 mca Calcule a velocidade e a vazão no trecho de diâmetro 200 mm Considere escoamento permanente e sem perda de energia Questão 7 O tanque tem uma entrada e uma saída de água Determine a altura H do tanque em função da área A velocidade de entrada V1 em um bocal com diâmetro d1 e velocidade de saída V2 em um bocal com diâmetro d2 após um intervalo de tempo t sendo que o tanque se encontrava vazio Determine também o tempo de enchimento do tanque conforme os dados H 10 m A 25 m2 V1 07 ms d1 20 cm V2 3 ms d2 15 cm Questão 8 Qual a opção que melhor define a diferença entre escoamento laminar e turbulento a Ambos possuem comportamento errático e aleatório a diferença é que o escoamento turbulento é tridimensional e o laminar é bidimensional b O escoamento laminar se desenvolve de forma desordenada em diversas direções enquanto o escoamento turbulento é ordenado e se desenvolve em uma única direção c Ambos possuem um comportamento previsível em que é simples identificar a trajetória das partículas a diferença é que o escoamento turbulento possui interações macroscópicas entre as camadas do escoamento e o laminar não d O escoamento turbulento é errático com a velocidade das partículas variando até 20 da velocidade média e se movimentando tridimensionalmente de forma sobreposta ao fluxo da corrente enquanto o escoamento laminar se desenvolve em uma trajetória bem definida como se houvesse camadas imaginárias de escoamento que não interagem entre si e O escoamento laminar amortece perturbações que nele ocorram por isso é mais comumente encontrado na natureza em rios e corredeiras O escoamento turbulento devido a seu caráter aleatório é difícil de ser identificado em escoamentos naturais Questão 9 Os dados a seguir referemse ao sistema de recalque representado na figura abaixo Vazão 100 m3h líquido de escoamento Água à temperatura ambiente Pressão necessária no ponto B 34323 kPa Tubulações de ferrofundido sem revestimento para 15 anos de uso C100 Diâmetro da tubulação de recalque 125 mm Diâmetro da tubulação de sucção 150 mm Comprimento da tubulação de recalque 250 m Comprimento da tubulação de sucção 5 m Acessórios na sucção 1 válvula de pé com crivo 374 m 1 curva de 90 graus raio longo 21m Acessórios no recalque 1 válvula de retenção tipo pesada 139m 1 registro de gaveta 12m 3 curvas de 90 graus raio longo 16m Use a fórmula de HazenWilliams para cálculo das perdas normais e o método dos comprimentos virtuais para o cálculo das perdas localizadas Pedese Potência necessária à bomba para a realização do trabalho considerando um rendimento do conjunto de 60 Questão 10 A figura abaixo apresenta um sifão Sabendo que a pressão no ponto S do sifão deve ser maior que 60 kPa em pressão relativa e desprezando as perdas de carga determine a velocidade da água γa10 4 Nm³ no sifão e a máxima altura que o ponto S pode ter em relação ao ponto A