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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 5 Fórmula Universal 1 Caracterize o tipo de escoamento numa canalização de 10 de diâmetro que transporta 360000 Lh de água à 20 graus C Considere a viscosidade cinemática à referida temperatura 101 x 106 m2 s 1 254 cm 2 Uma tubulação de aço com 10 de diâmetro e 1600 m de comprimento transporta 1892500 Ldia de óleo combustível a uma temperatura de 25 graus C Sabendo que a viscosidade cinemática ao referido fluido àquela temperatura é da ordem de 000130 m2s responda a Qual o regime de escoamento a que está submetido o fluido em questão b Qual a perda de carga normal ao longo do referido oleoduto 3 Uma tubulação nova de ferro fundido de 0150 m de diâmetro trabalha com água à velocidade de 3 ms sendo a temperatura de 17 graus C Qual a perda de carga numa extensão de 600 m Usar a Fórmula Universal e f calculado por fórmulas Dado ε 000025 m e Viscosidade da água ʋ a 17 ºC 0000001692 m2s 4 Uma bomba deverá recalcar água a 20 graus C em uma canalização de ferro fundido com 250 mm de diâmetro e 1200m de comprimento vencendo um desnível de 30m da bomba ao reservatório superior A vazão é de 45 Ls Qual deverá ser a pressão na saída da bomba Usar a Fórmula Universal f por fórmulas e a Equação de Bernoulli Dado ε 00003 m 5 Calcule a perda de carga localizada proporcionada pelo registro de gaveta semiaberto no ponto 3 da figura abaixo Use a Fórmula Universal para o cálculo da perda de carga ao longo da canalização despreze as perdas nas curvas f por diagrama de Moody Dados Diâmetro da tubulação 25 mm ε 0000025 m Q 10 Ls Pressão 1 6 Kgfcm2 Pressão 2 1 Kgfcm2 ʋ 101 x 10 6 m2s 6 A adutora de ferro fundido ε 04 mm da figura abaixo possui diâmetro igual a 100 mm comprimento igual a 500 m e conduz a água a uma temperatura de 20 graus C Estime a perda de carga localizada proporcionada pela válvula V para que a vazão seja de 12 Ls Usar a Fórmula Universal e o Teorema de Bernoulli 7 Uma canalização de ferrofundido ε 00004 m com 015 m de diâmetro e 360 m de extensão escoa água em fluxo turbulento com valor de Reynolds aproximado de 50000 Calcule a velocidade e a vazão quando a perda de carga continua de 93 mca através da Fórmula Universal Encontre f por meio do diagrama de Moody UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 7 Perda de carga localizada 1 Analisar as perdas locais no ramal de 25 mm AB que abastece o chuveiro de uma instalação predial verificando qual a porcentagem dessas perdas em relação à perda por atrito ao longo do ramal Aplique o método dos comprimentos equivalentes considerando as seguintes perdas acidentais 1 Tê saída do lado 2 Cotovelo 90 graus 3 Registro de gaveta aberto 4 Cotovelo de 90 graus 5 Tê passagem direta 6 Cotovelo 90 graus 7 Registro de gaveta aberto 8 Cotovelo 90 graus 2 Determinar a perda de carga total no esquema da figura abaixo utilizando a expressão hfl K V22g para o cálculo da perda localizada e a fórmula de Flamant para o cálculo da perda de carga continua Dados Material PVC Diâmetro 19 mm Vazão 04 Ls Peças especiais 1 entrada de Borda saída livre 2 curvas de 90º 2 curvas de 45º 1 registro de gaveta aberto 1 saída de tubulação 3 Uma canalização de ferro fundido levando água por gravidade de um açude para um reservatório conforme a figura abaixo com 30 anos de uso C 86 800 m de comprimento e 02 m de diâmetro está descarregando no reservatório 60 Ls Calcule a diferença de nível h entre o açude e o reservatório a Levando em conta as perdas de carga localizadas existentes método do comprimento equivalente 1 entrada tipo borda L saída livre 4 curvas de 90 graus de raio longo 2 registros de gaveta abertos 1 saída de tubulação saída livre b Desprezando as perdas localizadas 4 Estimar a vazão na tubulação esquematizada abaixo e utilizando o método dos comprimentos virtuais calcular a perda de carga localizada e a com a fórmula de HazenWilliams D 50 mm calcular a perda de carga continua normal da tubulação Dados Material ferro fundido novo Diâmetro 50 mm Peças especiais 1 entrada de borda saída livre 3 curvas de 90 graus 2 curvas de 45 graus 1 registro de gaveta aberto 1 saída de tubulação 5 Calcular a perda de carga total da tubulação esquematizada abaixo utilizando a expressão hfl KV²2g para o cálculo da perda de carga localizada hfloc e a para o cálculo de perda de carga contínua hf conforme o diâmetro determinado escolhido Dados Material PVC Q 4 L s1 V 141 m s1 Peças 3 curvas de 90º 2 curvas de 45º 1 entrada de borda saída livre 1 registro de gaveta 1 saída livre UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 8 Hidrometria Orifícios e bocais 1 Um tubo de Pitot acoplado a um manômetro diferencial é instalado num ponto de ocorrência de velocidade média da seção de uma canalização através da qual escoa um líquido de densidade 16 Calcule a velocidade média de escoamento para uma deflexão de 75 mm na coluna de Hg Considere C 092 2 A figura ao lado representa um Tubo de Pitot C 098 instalado no eixo de uma canalização de 100 mm de diâmetro que conduz água levantando duas colunas do líquido em escoamento Calcular a vazão para o desnível observado Considerar Vmáx 125Vmédia 3 Um manômetro diferencial contendo um líquido de densidade 125 é adaptado a um Tubo de Pitot C 092 Qual será a deflexão do líquido indicador quando esse medidor for instalado num ponto de uma canalização onde escoa água a uma velocidade de 142 ms 4 Em um córrego foi colocado um flutuador de superfície que gastou 100 segundos para percorrer 40 metros Sendo 150 m2 a área média da seção transversal estime a vazão do córrego Considerar Vmédia 085Vsuperfície 5 Uma tubulação apresenta uma secção contraída onde a pressão é de 1 atm A 3 metros acima a pressão é de 21 psi Calcular a vazão de água na tubulação sendo desprezível a perda de carga Dados D1 150 mm D2 75 mm 6 No tubo Venturi Figura o diâmetro maior possui 30 mm e o diâmetro menor é de 20 mm Sabendose que a diferença de pressão entre os pontos 1 e 2 é de 2 mca calcular a vazão de água e altura h do manômetro UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 6 Fórmula HazenWilliams e Flamant 1 Dimensionar uma tubulação de PVC para transportar água do reservatório Rl ao ponto do esquema abaixo Dados Q 3 Ls distância 1000m OBS Desprezar perdas de carga localizadas e usar a Fórmula de FLAMANT 2 A água é recalcada por um tubo novo de ferro galvanizado de 50 mm de diâmetro para um reservatório situado no sótão de um edifício A pressão a saída da bomba e 14 Kgfcm2 Qual será a pressão num ponto situado 75m acima quando a descarga for de 580 Lmin Usar a fórmula de Flamant 3 Calcule o diâmetro teórico da canalização da figura abaixo pela fórmula de Flamant b0000135 para uma vazão de 4 Ls de forma que a linha piezométrica mantenhase paralela ao eixo da canalização 4 No exercício anterior o diâmetro determinado foi maior que 50 mm 549 mm recalcule a perda de carga utilizando um diâmetro comercial de 75 mm Utilize a fórmula de HazenWilliams C 150 mm 5 Utilizando a equação de HazenWilliams calcular a vazão que pode ser obtida com uma adutora de ferro fundido com 15 anos de uso C100 200 mm de diâmetro e 3200 m de comprimento alimentada por um reservatório cujo nível na cota 338 m O conduto descarrega à atmosfera na cota 290 m a Desprezando a perda de carga localizada na salda do reservatório e a energia cinética 6 Uma canalização de ferro fundido C 100 de 1000 metros de comprimento e 200 mm de diâmetro que conduz água por gravidade de um reservatório possui na extremidade um manômetro e um registro como mostra a figura abaixo Sabendose que o manômetro acusa uma leitura de 2 Kgfcm2 quando o registro está totalmente fechado calcule a vazão para uma leitura manométrica de 1446 Kgfcm2 Despreze as perdas de carga localizadas e a energia cinética 7 Num conduto de ferro fundido novo de 200 mm de diâmetro a pressão em A é de 24 Kgfcm2 e no ponto B ê de 18 Kgfcm2 Sabendose que o ponto B está situado a uma distância de 1000m do ponto A e mais elevado 14m em relação a este calcule a O sentido do escoamento b A vazão 8 Uma adutora de ferro fundido novo de 250 mm de diâmetro conduz uma vazão de 50 Ls Estime qual será a vazão após 40 anos de uso C 90 9 Calcule a pressão na saída da bomba da figura abaixo para que o canhão hidráulico trabalhe dentro das seguintes condições Dados Q 108 m3h Ps 3 Kgfcm2 altura da haste 3m Tubulação de PVC diâmetro igual a 40 mm e comprimento igual a 200m 10 Um reservatório cujo nível d água está localizado no cota 100 abastece o ponto 1 a 1000 m de distância localizado na cota 51 m através de uma adutora de cimento amianto C140 de 100 mm de diâmetro com uma pressão de chegada de 10 mca como mostra o esquema abaixo Calcule o diâmetro teórico para que a adutora de PVC abasteça o ponto 2 a 500 m de distância localizado no cota 61 m com uma pressão de chegada de 5 mca e com a metade da vazão da adutora que abastece o ponto 1
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 5 Fórmula Universal 1 Caracterize o tipo de escoamento numa canalização de 10 de diâmetro que transporta 360000 Lh de água à 20 graus C Considere a viscosidade cinemática à referida temperatura 101 x 106 m2 s 1 254 cm 2 Uma tubulação de aço com 10 de diâmetro e 1600 m de comprimento transporta 1892500 Ldia de óleo combustível a uma temperatura de 25 graus C Sabendo que a viscosidade cinemática ao referido fluido àquela temperatura é da ordem de 000130 m2s responda a Qual o regime de escoamento a que está submetido o fluido em questão b Qual a perda de carga normal ao longo do referido oleoduto 3 Uma tubulação nova de ferro fundido de 0150 m de diâmetro trabalha com água à velocidade de 3 ms sendo a temperatura de 17 graus C Qual a perda de carga numa extensão de 600 m Usar a Fórmula Universal e f calculado por fórmulas Dado ε 000025 m e Viscosidade da água ʋ a 17 ºC 0000001692 m2s 4 Uma bomba deverá recalcar água a 20 graus C em uma canalização de ferro fundido com 250 mm de diâmetro e 1200m de comprimento vencendo um desnível de 30m da bomba ao reservatório superior A vazão é de 45 Ls Qual deverá ser a pressão na saída da bomba Usar a Fórmula Universal f por fórmulas e a Equação de Bernoulli Dado ε 00003 m 5 Calcule a perda de carga localizada proporcionada pelo registro de gaveta semiaberto no ponto 3 da figura abaixo Use a Fórmula Universal para o cálculo da perda de carga ao longo da canalização despreze as perdas nas curvas f por diagrama de Moody Dados Diâmetro da tubulação 25 mm ε 0000025 m Q 10 Ls Pressão 1 6 Kgfcm2 Pressão 2 1 Kgfcm2 ʋ 101 x 10 6 m2s 6 A adutora de ferro fundido ε 04 mm da figura abaixo possui diâmetro igual a 100 mm comprimento igual a 500 m e conduz a água a uma temperatura de 20 graus C Estime a perda de carga localizada proporcionada pela válvula V para que a vazão seja de 12 Ls Usar a Fórmula Universal e o Teorema de Bernoulli 7 Uma canalização de ferrofundido ε 00004 m com 015 m de diâmetro e 360 m de extensão escoa água em fluxo turbulento com valor de Reynolds aproximado de 50000 Calcule a velocidade e a vazão quando a perda de carga continua de 93 mca através da Fórmula Universal Encontre f por meio do diagrama de Moody UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 7 Perda de carga localizada 1 Analisar as perdas locais no ramal de 25 mm AB que abastece o chuveiro de uma instalação predial verificando qual a porcentagem dessas perdas em relação à perda por atrito ao longo do ramal Aplique o método dos comprimentos equivalentes considerando as seguintes perdas acidentais 1 Tê saída do lado 2 Cotovelo 90 graus 3 Registro de gaveta aberto 4 Cotovelo de 90 graus 5 Tê passagem direta 6 Cotovelo 90 graus 7 Registro de gaveta aberto 8 Cotovelo 90 graus 2 Determinar a perda de carga total no esquema da figura abaixo utilizando a expressão hfl K V22g para o cálculo da perda localizada e a fórmula de Flamant para o cálculo da perda de carga continua Dados Material PVC Diâmetro 19 mm Vazão 04 Ls Peças especiais 1 entrada de Borda saída livre 2 curvas de 90º 2 curvas de 45º 1 registro de gaveta aberto 1 saída de tubulação 3 Uma canalização de ferro fundido levando água por gravidade de um açude para um reservatório conforme a figura abaixo com 30 anos de uso C 86 800 m de comprimento e 02 m de diâmetro está descarregando no reservatório 60 Ls Calcule a diferença de nível h entre o açude e o reservatório a Levando em conta as perdas de carga localizadas existentes método do comprimento equivalente 1 entrada tipo borda L saída livre 4 curvas de 90 graus de raio longo 2 registros de gaveta abertos 1 saída de tubulação saída livre b Desprezando as perdas localizadas 4 Estimar a vazão na tubulação esquematizada abaixo e utilizando o método dos comprimentos virtuais calcular a perda de carga localizada e a com a fórmula de HazenWilliams D 50 mm calcular a perda de carga continua normal da tubulação Dados Material ferro fundido novo Diâmetro 50 mm Peças especiais 1 entrada de borda saída livre 3 curvas de 90 graus 2 curvas de 45 graus 1 registro de gaveta aberto 1 saída de tubulação 5 Calcular a perda de carga total da tubulação esquematizada abaixo utilizando a expressão hfl KV²2g para o cálculo da perda de carga localizada hfloc e a para o cálculo de perda de carga contínua hf conforme o diâmetro determinado escolhido Dados Material PVC Q 4 L s1 V 141 m s1 Peças 3 curvas de 90º 2 curvas de 45º 1 entrada de borda saída livre 1 registro de gaveta 1 saída livre UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 8 Hidrometria Orifícios e bocais 1 Um tubo de Pitot acoplado a um manômetro diferencial é instalado num ponto de ocorrência de velocidade média da seção de uma canalização através da qual escoa um líquido de densidade 16 Calcule a velocidade média de escoamento para uma deflexão de 75 mm na coluna de Hg Considere C 092 2 A figura ao lado representa um Tubo de Pitot C 098 instalado no eixo de uma canalização de 100 mm de diâmetro que conduz água levantando duas colunas do líquido em escoamento Calcular a vazão para o desnível observado Considerar Vmáx 125Vmédia 3 Um manômetro diferencial contendo um líquido de densidade 125 é adaptado a um Tubo de Pitot C 092 Qual será a deflexão do líquido indicador quando esse medidor for instalado num ponto de uma canalização onde escoa água a uma velocidade de 142 ms 4 Em um córrego foi colocado um flutuador de superfície que gastou 100 segundos para percorrer 40 metros Sendo 150 m2 a área média da seção transversal estime a vazão do córrego Considerar Vmédia 085Vsuperfície 5 Uma tubulação apresenta uma secção contraída onde a pressão é de 1 atm A 3 metros acima a pressão é de 21 psi Calcular a vazão de água na tubulação sendo desprezível a perda de carga Dados D1 150 mm D2 75 mm 6 No tubo Venturi Figura o diâmetro maior possui 30 mm e o diâmetro menor é de 20 mm Sabendose que a diferença de pressão entre os pontos 1 e 2 é de 2 mca calcular a vazão de água e altura h do manômetro UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS DOURADOSMS DISCIPLINA HIDRÁULICA Prof Arthur Carniato Sanches Aluno Nº Acadêmico Data Módulo 6 Fórmula HazenWilliams e Flamant 1 Dimensionar uma tubulação de PVC para transportar água do reservatório Rl ao ponto do esquema abaixo Dados Q 3 Ls distância 1000m OBS Desprezar perdas de carga localizadas e usar a Fórmula de FLAMANT 2 A água é recalcada por um tubo novo de ferro galvanizado de 50 mm de diâmetro para um reservatório situado no sótão de um edifício A pressão a saída da bomba e 14 Kgfcm2 Qual será a pressão num ponto situado 75m acima quando a descarga for de 580 Lmin Usar a fórmula de Flamant 3 Calcule o diâmetro teórico da canalização da figura abaixo pela fórmula de Flamant b0000135 para uma vazão de 4 Ls de forma que a linha piezométrica mantenhase paralela ao eixo da canalização 4 No exercício anterior o diâmetro determinado foi maior que 50 mm 549 mm recalcule a perda de carga utilizando um diâmetro comercial de 75 mm Utilize a fórmula de HazenWilliams C 150 mm 5 Utilizando a equação de HazenWilliams calcular a vazão que pode ser obtida com uma adutora de ferro fundido com 15 anos de uso C100 200 mm de diâmetro e 3200 m de comprimento alimentada por um reservatório cujo nível na cota 338 m O conduto descarrega à atmosfera na cota 290 m a Desprezando a perda de carga localizada na salda do reservatório e a energia cinética 6 Uma canalização de ferro fundido C 100 de 1000 metros de comprimento e 200 mm de diâmetro que conduz água por gravidade de um reservatório possui na extremidade um manômetro e um registro como mostra a figura abaixo Sabendose que o manômetro acusa uma leitura de 2 Kgfcm2 quando o registro está totalmente fechado calcule a vazão para uma leitura manométrica de 1446 Kgfcm2 Despreze as perdas de carga localizadas e a energia cinética 7 Num conduto de ferro fundido novo de 200 mm de diâmetro a pressão em A é de 24 Kgfcm2 e no ponto B ê de 18 Kgfcm2 Sabendose que o ponto B está situado a uma distância de 1000m do ponto A e mais elevado 14m em relação a este calcule a O sentido do escoamento b A vazão 8 Uma adutora de ferro fundido novo de 250 mm de diâmetro conduz uma vazão de 50 Ls Estime qual será a vazão após 40 anos de uso C 90 9 Calcule a pressão na saída da bomba da figura abaixo para que o canhão hidráulico trabalhe dentro das seguintes condições Dados Q 108 m3h Ps 3 Kgfcm2 altura da haste 3m Tubulação de PVC diâmetro igual a 40 mm e comprimento igual a 200m 10 Um reservatório cujo nível d água está localizado no cota 100 abastece o ponto 1 a 1000 m de distância localizado na cota 51 m através de uma adutora de cimento amianto C140 de 100 mm de diâmetro com uma pressão de chegada de 10 mca como mostra o esquema abaixo Calcule o diâmetro teórico para que a adutora de PVC abasteça o ponto 2 a 500 m de distância localizado no cota 61 m com uma pressão de chegada de 5 mca e com a metade da vazão da adutora que abastece o ponto 1