Prova de Redes Hidráulicas - PUCRS

PUCRS E S C O L A P O L I T É C N I C A Departamento Engenharia Civil Disciplina Redes Hidráulicas Turma 030 Professor Renato Machado Semestre 2022I Prova PS GABARITO 1a Questão peso 25 O esquema abaixo ilustra de forma simplificada como será a instalação de bombeamento de um Sistema de Abastecimento de água de um Loteamento Considerando os reservatórios em nível constante e sendo a vazão de recalque de 2125 ls em funcionamento contínuo determinar Diâmetro das tubulações de sucção e recalque Altura manométrica Total Potência consumida pela bomba para um rendimento η 85 Considerar para efeito de cálculo os comprimentos de sucção L1 L2 45m de recalque L3 L4 L5 185 m e as peças especiais relacionadas na tabela abaixo Utilizar a fórmula de Hazenwilliams com C 130 O desnível de sucção é de 20 m e o de recalque de 600 m Resolução a Diâmetro de Sucção e Recalque Utilizando a equação de Bresse funcionamento contínuo para determinação do diâmetro de recalque temos Dr 12 Q12 Dr 12 00212512 0175 m DrCom 200 mm diâmetro de recalque comercial Ds 250 mm diâmetro de sucção b Potência máxima consumida pela bomba Perdas por atrito no recalque hp 10643 002125185185 0493 m 130185 020487 Perdas por atrito na sucção hp 10643 00212518545 00040 m 130185 025487 Perdas loc no recalque hploc ΣK vr22 g 360 067722981 0084 m vr 002125 314 0224 0677 ms Perdas loc na sucção hploc ΣK vs22 g 250 04322981 0024 m vs 002125 314 02524 043 ms Perdas de carga Total hptot hp hploc 04930004000840024 0605 m Altura manométrica total Hmt hg hptot 602 0605 62605 m Potência cons pela bomba Nb ƔQ Hmt 100000212562605 2087 CV 75 ηb 75 085 2 a Questão 25 Dimensionar o trecho 23 do Sistema de águas Pluviais a seguir considerando uma área de contribuição de 3700 m2 e tempo de percurso no trecho anterior de 038 minutos São dados C055 IDF Aeroporto Tr5 anos n0013 Considere que se trata de um coletor pluvial que será assentado na calçada e a profundidade do PV2 de 110 m Utilize os procedimentos de cálculo e a verificação hidráulica preconizada pelo DEPPOA Apresentar sequência de cálculo do trecho solicitado preenchendo a planilha apresentada abaixo TRECHO COTAS m Lm tc min Q ls DN mm I mm YD V ms Mon Jus 2 3 CT2 5190 CT3 5140 50 1038 48328 300 0010 50 137 CF2 5080 CF3 5030 Resolução 1 Intensidade de Precipitação Posto do Aeroporto i 5268 T0143 5268 50143 85426 mmhora t 133079 1038 133079 2 Vazão de escoamento no trecho 2 3 Q 278 C I A C 055 e A 037 ha Q 278 055 85426 037 48328 Ls 3 Diâmetro do Trecho D 15483 QnIc1238 15483 0048328 001300101238 0231 m Ic It 5190 514050 0010 mm Dcom 300 mm 4 Verificação dos Elementos Hidráulicos FH Q n D83 Ic12 0048328 0013 03083001012 01558 Tabela FH RHD 02500 e yD 050 RH 02500 030 0075 m v 1n RH23 Ic12 1 0013 007523 001012 137 ms OK 060 ms 3aQuestão 25 Complete a planilha de dimensionamento da Rede Coletora de Esgotos Sanitários abaixo que deverá conduzir Qf adotada 705 Ls Considere n 0013 Manning Estabeleça as cotas de fundo dos poços de visita PVs CF Considere que se trata de um coletor de cabeceira que será assentado no eixo da rua com prof mínima do PV 120 m Utilize os procedimentos de cálculo e a verificação hidráulica preconizada pela NBR 9649 TRECHO COTASm Lm Q adot DN mm I mm YD V ms Pa Mon Jus 20 21 CT2015860 CT2115860 98 705 200 00022 48 048 107 CF20 15740 CF2115718 Resolução Declividade mínima para n0013 Icmín0 0055Qi 047 00055 705 04700022 mm Logo Como a It zero Ic Icmin Fazendo YD 075 condição econômica FH 02842 Assim FH 0007050013 02842 Resulta D 0155 m D83 0002212 Para Diâmetro comercial D 020 m Fator hidráulico corrigido FH 0007050013 01429 e RHD 02435 02083 0002212 yD 048 Como yD 048 075 condição OK RH 02435020 00487m v 1n RH23 Ic12 1 0013 0048723 0002212 048 ms σ 1000RH Ic 1000 00487 00022 0107 Kgfcm2 107 Pa OK Profundidade do PV21 Ic 00022 1574 Cf2 98 Cf2 15718 m Assim h21 Ct21 Cf21 1586 15718 142 m 4 a Questão 25 Dimensione a ampliação da rede esquematizada abaixo através da fórmula de Hazen Williams com C150 a partir dos dados constantes na planilha Admita a pressão no ponto de tomada igual a 235 mca e os valores limites definidos pela NBR 1221894 com uma vazão unitária de 0032 lsm No nó 1 está previsto uma vazão de expansão futura de 242 Ls Trechos L m VAZÕES ls Jus Mont Unlsm Jusante trecho Montante 1 3 45 0032 242 144 386 2 3 45 0032 0 144 144 3 Pt 100 0032 530 320 850 Nível piezométrico no Pt cota do terreno pressão 4200 235 6550 m Trechos L m Q ls DN mm V ms Perdas de Carga Cotas do Terreno Nível Piezométrico Pressões Dinâmicas Mont Jus Total m Mont m Jus m Mont m Jus m Mont Jus Pt 3 100 850 150 048 0152 4200 3700 6550 6535 235 2835 3 2 45 144 75 032 0075 3700 3600 6535 6527 2835 2927 3 1 45 386 100 049 0115 3700 3900 6535 6523 2835 2623 Pt 3 3 1 2 Rede existente