Pf - Hidráulica - 2022-2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: HIDRÁULICA - TURMA: Única PROFESSOR: JANIRO COSTA RÊGO ALUNO(A): EXERCÍCIO ESCOLAR FINAL - PERÍODO 2022-2 DATA 26/06/2023 1º Quesito – (3,0 pontos) A canalização que liga R1 a R2 da figura abaixo, é de ferro fundido revestido de cimento e tem 450 mm de diâmetro. Pretende-se fazer uma derivação no ponto “D” indicado e pede-se: a) Calcular a vazão virgem. b) Calcular a vazão que estará sendo derivada quando o reservatório R2 não receber água, nem fornecer. c) Dimensionar uma canalização, do mesmo material, para receber a vazão derivada, nas seguintes condições: - O reservatório R2 passará a receber apenas a metade do que recebia antes da derivação. - A vazão derivada será totalmente distribuída ao longo de um percurso de 1800 m e a pressão no final desta linha (Ponto F, cota 223,0 m) deverá ser 15 m.c.a. 2º Quesito – (4,0 pontos) Uma bomba, cujas curvas características são mostradas na figura anexa, está instalada (com o rotor 247) na cota 780,00 m às margens de um rio perene, cuja superfície livre se encontra na cota mínima de 776,50 m, assim mantida por uma barragem de nível. A água ali captada, à temperatura de 20°C, é bombeada para um reservatório semi-enterrado, que, quando cheio, tem volume de 500 m³. A cota de descarga livre da tubulação de recalque, no reservatório, é 867,80 m. A tubulação, com 18 anos de uso, toda de ferro fundido, tem as seguintes características e singularidades, além das peças essencialmente necessárias ao funcionamento do sistema. Sucção: - Comprimento: 8,50 m - Diâmetro : 350 mm - 1 curva de 90º R/D = 1 Recalque: - Comprimento: 2970,6 m - Diâmetro : 350 mm -1 Registro de Gaveta na chegada ao reservatório - 4 Curvas de 90º R/D = 1 - 5 Curvas de 45º A) - Calcular o tempo de enchimento do reservatório superior. B) Calcular o percentual de aumento de vazão em relação à única bomba, caso fosse a ela associada outra bomba, idêntica, em paralelo. C) - Verificar se haverá cavitação no sistema, caso o rotor da bomba seja trocado por outro, a fim de aumentar a vazão bombeada. Em caso afirmativo, calcular a cota-limite de instalação da bomba para evitar cavitação. 3º Quesito (3.0 pontos) Indicar, através de croquis em escala aproximada, todas as dimensões da seção transversal (inclusive a folga) de um canal trapezoidal com revestimento de concreto em boas condições para transportar a vazão de 6,7 m³/s. Os taludes da seção devem ter inclinação de 2,0 : 1 (H : V) e a declividade do fundo será 0,0008 m/m. A profundidade de fluxo não deve ultrapassar 1,50 m, e a largura do fundo não deve ser inferior a 1,0 m. Testar, inicialmente, a solução de maior economia de revestimento. Verificar o estado de fluxo no canal dimensionado.