Trabalho 2: Rede de Distribuição de Água

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA POLITÉCNICA REDES HIDRÁULICAS PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA POLITÉCNICA REDES HIDRÁULICAS TRABALHO 2 REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA ENRIQUE LUIZ ZORZO LEONARDO VAZ MATTEI MATHEUS PANDOLFO SILVEIRA TURMA 3 0 Este trabalho é apresentado como elemento parcial de G1 da disciplina de Redes Hidráulicas Prof Eng Renato Machado PORTO ALEGRE Outubro de 202 1 TRABALHO DE REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA OBJETIVO O objetivo do trabalho é dimensionar as canalizações de uma rede de distribuição malhada utilizando o método de Hardy Cross DADOS BÁ SICOS A rede de distribuição a ser dimensionada é do tipo malhada e é formada por tr ês anéis A FIGURA 1 representa esquematica mente o sistema de distribuição de água FIGURA 1 Rede de Distribuição Malhada O reservatório que deverá atender a rede de distribuição de água está localizado à 1 65m do Nó A e nível dágua médio na cota 15250 m O material da rede será em PEA D C oeficiente de rugosidade C da equação de Hazen Williams 140 T ABELA 1 Dados de entrada DIMENSIONAMENTO O método de Hardy Cross será aplicado para determinar as vazões e os diâmetros dos trechos de um determinado anel sendo conhecida a vazão de entrada e as de saída do mesmo O método deverá ser adotado até a terceira 3ª iteração Na sequência serão apresentados os cálculos das pressões nos Nós a partir do reservatório utilizando as vazões corrigidas obtidas na última iteração A FIGURA 2 apresenta as vazões atribuídas na 1ª iteração o sentido adotado para o escoamento em cada anel e também o sentido das vazões distribuídas para cada trecho FIGURA 2 Distribuição das vazões e sentido de encaminhamento do escoamento Os pontos mortos ou de equilíbrio adotados para cada anel estão apresentados na TABELA 2 TABELA 2 Ponto morto Os sinais foram determinados através do sentido de escoamento apresentado na Figura 2 sendo o sentido horário positivo e o antihorário negativo Com as vazões fixadas estabelecemos o s diâmetros da tubulação para cada trecho Na Tabela 3 estão os valores máximos de Vazão e Velocidade em função do Diâmetro Nominal DN TABELA 3 VelocidadesVazões máximas em função do diâmetro Então c alculase a perda de carga hp para cada trecho Equação 1 Hazen Williams Onde C Coef iciente PEAD D Diâmetro da tubulação m Q Vazão m³s L Comprimento da tubulação m Então c alcula se as correções Equação 2 Correções das vazões Onde Δ correção das vazões ls Q vazão no trecho ls Σhp Somatória das perdas de carga m Os dados de cada anel e de seus respectivos trechos e ncontramse na tabela 4 Utilizouse para determinar a vazão corrigida no trecho a seguinte equação 1ª iteração 2 ª iteração 3 ª iteração 4 CÁLCULO DAS PRESSÕES Para o cálculo das pressões nos Nós foram utilizadas as perdas de carga obtidas na 3ª iteração realizada O nível piezométrico a montante do reservatório até o ponto 1 foi dado pela cota média do nível dágua do reservatório 152 5 0 m A perda de carga foi determinada pela soma ou subt ração us ando o princípio de descontar os valores das perdas de cargas dos que se encontrarem no mesmo sentido de leitura dos dados e da seta Porém adotouse as leituras de modo a sempre subtrair a perda de carga ou seja com a leitura do trecho sendo feita no mesmo sentido da seta Nível piezométrico a j usante Nível piezométrico a montante do trecho Perda de carga do trecho Pressão dinâmica a jusante Nível piezométrico a jusante do trecho Cota do terreno a jusante do trecho Pressão estática a jusante Nível piezométrico a montante do trecho do reservatório ao ponto 1 Cota do terreno a jusante do trecho Ao determinar as vazões nos trechos o diâmetro das canalizações e a cota piezométrica no ponto de tomada é possível determinar as pressões nos nós da rede de distribuição dimensionada Por fim verificar se as pressões nos diversos nós da rede obedecem aos limites de pressão estabelecidos na norma Os cálculos das pressões nos nós encontramse demonstrados na tabela 8 TABELA 8 Cálculo das pressões Pressão Dinâmica Mínima 10 mca OK Pressão Estática Máxima 50 mca OK