Exercícios de Máquinas Hidráulicas

Pontifıcia Universidade Catolica Disciplina Maquinas Hidraulicas Nota Professora Andre Dantas Henrique Oliveira Semestre 7 Aluno Matrıcula Curso Engenharia Mecˆanica Prova 2 Leia as Instrucoes A avaliacao e individual Preencha o cabecalho da folha pergunta com seus dados Todas as folhas respostas devem conter o nome a a matrıcula do aluno O preenchimento das respostas deve ser feito utilizando caneta preta ou azul Sistema Energetico A instalacao mostrada na figura e responsavel por produzir energia eletrica para uma fabrica de produtos quımicos retirando a agua de um lago em uma regiao de alta altitude para a movimentacao de uma turbina Pelton Sabendo que Vazao Q 10 Ls Diˆametro da tubulacao D 10 cm Pressao atmosferica Patm 924 kPa Pressao de vapor da agua Pv 236 kPa absoluta Tubulacao de aco ϵ 0046 mm Viscosidade cinematica ν 106 m2s Peso especıfico da agua γ 104 Nm3 O comprimento do trecho de 5 a 9 e de 100 m Coeficientes de perda localizada Ks1 145 Ks2 Ks8 1 Ks3 Ks5 Ks6 Ks7 Ks9 05 1 Determine a A altura da cota Z sabendo que a bomba funciona na altura limite para que nao ocorra cavitacao b A potˆencia produzida pela bomba e a potˆencia necessaria para seu funcionamento sabendo que sua eficiˆencia e de 75 c A perda de carga total da instalacao d A potˆencia gerada pela turbina sabendo que seu rendimento e de 90 Formulario 2 Diagrama de Moody Escoramento Zona laminar critica Zona de transição Turbulência completa tubos rugosos Número de Reynolds Re Vdν A Velocidade V 4QπD2 40010π0102 12732 ms Número de Reynolds Re VDν 12732010106 127324 Rugosidade Relativa εD 01046100 0001046 Diagrama de Moody f 002 Perdas na sucção hS fLSD ΣKsV22g hS 0025Z010 14511273222981 13633 001652Z Cota Z NPSH Patm Pv Y hS Z 2 V22g 0 92400 2360104 13633 001652Z Z 2 1273222981 0 9004 13633 101652Z 2 008262 0 Z 9004 13633 2 008262 101652 Z 5468 m B Perda no recalque da bomba hR k3V22g 051273222981 004731 m Pressão Absoluta no Tanque 4 P4 293 924 1217 KPa Balanço de Carga no sistema da Bomba PoY Vo22g Zo HB P4Y V422g Z4 hst HR 3240010000 0 0 HB 12170010000 0 5468 13633 0 0191652 5468 0104731 924 HB 1217 5468 13633 0109033 0104731 HB 98923 m Potência Hidráulica PotHid HBYQ 9832310401010 PotHid 989294 W Potência da Bomba PotBOMBA PotHidη 989294075 PotBOMBA 1319059 W C Perda de carga no sistema da turbina hSIR fLD Ʃk V22g hSIR 002100010 05 05 05 1 05 1273222981 hSIR 1900 m Perda total da instalação hp hst hreB hst hreT hp 13633 0016525468 0014731 1900 hp 33952 m D Balanço de carga na turbina P4γ V422g Z4 P10γ V1022g Z10 HT hp 121710000 0 100 3240010000 0 0 HT 33952 1217 100 9124 HT 33952 HT 99535 m Potência gerada Potgerada HTQγη 995350010104090 Potgerada 895815 W