Lista de Exercícios Resolvidos - Hidráulica - Engenharia Agronômica

UNIVERSIDADE DE ARARAQUARA UNIARA DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA ADMINISTRAÇÃO E TECNOLOGIAS CURSO DE ENGENHARIA AGRONÔMICA Rua Voluntários da Pátria 1309 Centro Araraquara SP CEP 14801320 Caixa Postal 68 FoneFax 16 33017100 1º Uma tubulação conduz 2400 L de água por segundo Determinar seu diâmetro para que a velocidade do líquido não ultrapasse 2 ms 10 ponto 2º um tubo de diâmetro D 800 mm transporta um líquido sob a velocidade média v 35 ms Calcular a vazão em litros por segundo 10 ponto 3º Em determinado projeto industrial estabelecese v 12 ms a fim de evitar a deposição de algumas partículas sólidas em suspenção o que ocorreria sob velocidade muito baixas Fixada a vazão a vazão em 006 m³s calcular o diâmetro máximo da tubulação 10 ponto 4º Entre os pontos AB de uma tubulação a vazão é constante e igual a 200 litross No trecho BC 60 m verificase uma distribuição uniforme sangria de 2 litross em cada metro linear de tubulação Supondo que não haja perdas de energia ao longo da tubulação que o escoamento seja permanente e que a água seja incompressível calcular a vazão Q2 no ponto C 10 ponto 5º Pela tubulação da Figura escoam 71 litross de modo que o manômetro superior se lê a pressão de 06 kgfcm² Passando o plano de referência pelo ponto C calcular a pressão do manômetro inferior 10 ponto Figura 1 6º A seção do conduto crescente progressivamente entre os pontos 1 e 2 de cotas Z1 100 m e Z2 102 m onde os diâmetros são respectivamente D1 480 mm e D2 945 mm Figura 2 Neste conduto a água escoa com vazão Q 180 litross Sabendo que a pressão no ponto 1 é p1 3 kgfcm² obter a pressão no ponto 2 10 ponto Figura 2 Trabalho de Hidráulica peso 6 Professor Geffson de Figueredo Dantas Aluno a Curso Eng Agronômica Data 31052022 entregar no dia 05062022 pelo Google Sala de Aula AnoPeríodo 3º ano 5º Período UNIVERSIDADE DE ARARAQUARA UNIARA DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA ADMINISTRAÇÃO E TECNOLOGIAS CURSO DE ENGENHARIA AGRONÔMICA Rua Voluntários da Pátria 1309 Centro Araraquara SP CEP 14801320 Caixa Postal 68 FoneFax 16 33017100 7º Do reservatório R Figura 3 sai um encanamento de ferro fundido com diâmetro de 200 mm e coeficiente de perda de carga igual a 0023 No eixo do encanamento marcase o ponto S situado a 1 km de distância do reservatório e a 36 m abaixo do nível dágua do reservatório R Sabendo que no ponto S a pressão é de 32 kgfcm² determinar a vazão 20 pontos Figura 3 8º Na Figura 4 o líquido escoa em regime laminar sendo D 10 mm L 10 m trecho horizontal hp 25 cm Q 002 litross Determinar 20 pontos I O coeficiente de perda de carga II A viscosidade cinemática Figura 4 v²2g psy hp v²2g HIDRÁULICA QUESTÃO 1 𝑄 𝑣 𝐴 2400𝐿 𝑠 1𝑚3 1000𝐿 2 𝜋 𝐷2 4 24 𝜋 𝐷2 2 𝑫 𝟏𝟐𝟒 𝒎 QUESTÃO 2 𝑄 𝑣 𝐴 𝑄 35 𝜋 08002 4 𝑸 𝟏 𝟕𝟔 𝒎𝟑𝒔 QUESTÃO 3 𝑄 𝑣 𝐴 006 12 𝜋 𝐷2 4 24 03 𝜋 𝐷2 𝑫 𝟏𝟔𝟎 𝒎 QUESTÃO 4 Pela equação da continuidade 𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 𝑄𝑠𝑎𝑖 𝑄𝑠𝑎𝑖 2 60 120 𝐿𝑠 Logo a vazão no ponto C será de 𝑄2 200 120 𝑸𝟐 𝟖𝟎 𝑳𝒔 QUESTÃO 5 Aplicando a equação de Bernoulli entre os pontos 1 e 2 𝑝1 𝛾 𝑣1 2 2𝑔 𝑧1 𝑝2 𝛾 𝑣2 2 2𝑔 𝑧2 Calculando as velocidades 𝑣1 𝑄 𝐴1 0071 𝜋 032 4 𝑣1 100 𝑚𝑠 𝑣1 𝐷1 2 𝑣2 𝐷2 2 100 0302 𝑣2 0152 𝑣2 400 𝑚𝑠 Voltando na equação de Bernoulli 06 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 98067 𝑃𝑎 1 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 1000 981 12 2 981 0 𝑝2 1000 981 42 2 981 476 5998 0051 0 𝑝2 9810 0815 476 𝑝2 9804114 𝑃𝑎 1𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 98067 𝑃𝑎 𝒑𝟐 𝟏𝟎𝟎 𝒌𝒈𝒇𝒄𝒎𝟐 QUESTÃO 6 Aplicando a equação de Bernoulli entre os pontos 1 e 2 𝑝1 𝛾 𝑣1 2 2𝑔 𝑧1 𝑝2 𝛾 𝑣2 2 2𝑔 𝑧2 Calculando as velocidades 𝑣1 𝑄 𝐴1 0180 𝜋 04802 4 𝑣1 099 𝑚𝑠 𝑣1 𝐷1 2 𝑣2 𝐷2 2 099 04802 𝑣2 09452 𝑣2 025 𝑚𝑠 Voltando na equação de Bernoulli 3 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 98067 𝑃𝑎 1 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 1000 981 0992 2 981 100 𝑝2 1000 981 0252 2 981 102 2999 0050 100 𝑝2 9810 0003 102 𝑝2 275043 𝑃𝑎 1𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 98067 𝑃𝑎 𝒑𝟐 𝟐𝟖𝟎 𝒌𝒈𝒇𝒄𝒎𝟐 QUESTÃO 7 Aplicando a equação de Bernoulli entre a superfície do reservatório R e o ponto S 𝑝𝑅 𝛾 𝑣𝑅 2 2𝑔 𝑧𝑅 𝑝𝑆 𝛾 𝑣𝑆 2 2𝑔 𝑧𝑆 𝐻𝑃 Sendo 𝑝𝑅 0 𝑝𝑜𝑖𝑠 é 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓é𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑣𝑅 0 𝑝𝑜𝑖𝑠 é 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓í𝑐𝑖𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑜 𝑧𝑅 0 𝑝𝑜𝑖𝑠 é 𝑜 𝑛í𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 0 𝑝𝑆 𝛾 𝑣𝑆 2 2𝑔 𝑧𝑆 𝐻𝑃 Substituindo a equação das perdas de carga 𝐻𝑃 𝑓 𝐿 𝐷 𝑣𝑆 2 2𝑔 𝑝𝑆 𝛾 𝑣𝑆 2 2𝑔 𝑧𝑆 𝑓 𝐿 𝐷 𝑣𝑆 2 2𝑔 0 Substituindo os valores 32 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 98067 𝑃𝑎 1 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 9810 𝑣𝑆 2 2 981 36 0023 1000 0200 𝑣𝑆 2 2 981 0 3199 𝑣𝑆 2 1962 36 115 𝑣𝑆 2 1962 0 116 𝑣𝑆 2 1962 401 𝑣𝑆 401 1962 116 𝑣𝑆 082 𝑚𝑠 Calculando a vazão 𝑄 𝑣𝑠 𝐴 𝑄 082 𝜋 02002 4 𝑸 𝟎 𝟎𝟐𝟔 𝒎𝟑𝒔 QUESTÃO 8 I O coeficiente de perda de carga ℎ𝑝 𝑓 𝐿 𝐷 𝑣2 2𝑔 Calculando a velocidade 𝑣 𝑄 𝐴 002 103 𝜋 00102 4 𝑣 025 𝑚𝑠 Substituindo 025 𝑓 10 0010 0252 2 981 𝒇 𝟎 𝟎𝟕𝟖𝟒𝟖 II A viscosidade Cinemática Como é escoamento laminar 𝑓 64 𝑅𝑒 007848 64 𝑅𝑒 𝑅𝑒 81549 Calculando 𝑅𝑒 𝑣𝐷 𝜈 81549 025 0010 𝜈 𝝂 𝟑𝟎𝟔𝟓 𝟏𝟎𝟔 𝒎𝟐𝒔 ANSWER KEY TEACHERS CURRICULUM INSTITUTE 48 Unit 3 Lesson 6 1 opinion 2 fact 3 fact 4 opinion 5 fact 6 fact 7 opinion 8 opinion 9 opinion 10 opinion 11 fact 12 fact 13 fact 14 fact 15 opinion 16 opinion 17 opinion 18 fact 19 fact 20 opinion 21 fact 22 fact 23 opinion 24 fact 25 opinion 26 opinion 27 fact 28 fact 29 opinion 30 opinion 31 opinion 32 fact 33 opinion 34 opinion 35 opinion 36 opinion 37 fact 38 fact 39 opinion 40 opinion 41 opinion 42 opinion 43 opinion 44 opinion 45 opinion 46 fact 47 opinion 48 opinion 49 opinion 50 opinion 51 opinion 52 fact 53 opinion 54 opinion 55 opinion 56 opinion 57 opinion 58 opinion 59 opinion 60 opinion 61 opinion 62 opinion 63 opinion 64 opinion 65 opinion 66 opinion 67 opinion 68 opinion 69 opinion 70 opinion 71 opinion 72 opinion 73 opinion 74 opinion 75 opinion 76 opinion 77 opinion 78 opinion 79 opinion 80 opinion 81 opinion 82 opinion 83 opinion 84 opinion 85 opinion 86 opinion 87 opinion 88 opinion 89 opinion 90 opinion 91 opinion 92 opinion 93 opinion 94 opinion 95 opinion 96 opinion 97 opinion 98 opinion 99 opinion 100 opinion