Hidraulica I - CIV 224 - 3a Prova - Resolucao de Exercicios

ESCOLA DE MINASUFOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL HIDRÁULICA I CIV 224 3ª PROVA 10122018 NOME TURMA Observações 1 Onde se fizer necessário usar g 98 ms2 ρag 1000 kgm3 e ρHg 135951 kgm3 2Viscosidade cinemática da água igual a 10x106 m2s QUESTÕES 1a Questão30 pontos Um reservatório R1 está interligado com um reservatório R2 através de uma junção J onde existe uma derivação que alimenta uma rede com distribuição em marcha JM conforme ilustrado na figura A tubulação de R1 a J tem 1200 m de comprimento e diâmetro 100 mm sendo o escoamento nela com fator de atrito 0025 A tubulação de R2 a J tem 200 m de comprimento e diâmetro 76 mm e o escoamento que acontece nela tem um fator de atrito 00176 O nível da água no reservatório 1 é 1000 m e no reservatório 2 é 800 m A junção J entre as tubulações provenientes de R1 e de R2 está na cota 700 m e o ponto M final da distribuição em marcha está na cota 660 m O trecho JM tem 200 m de comprimento 63 mm de diâmetro e distribui uma vazão de 854 ls num escoamento com um fator de atrito 0020 As perdas de carga localizadas podem ser desprezadas Para uma vazão que sai de R1 igual a 100 ls determinar a se o reservatório R2 está acumulando ou cedendo água b a cota piezométrica em J as vazões no trecho BJ e na derivação em J que alimenta o trecho com distribuição em marcha c a carga de pressão esperada no ponto M final do trecho com distribuição em marcha 2a Questão 35 pontos Uma instalação de bombeamento para abastecer a estação de tratamento de água do Funil em Cachoeira do Campo está esquematizada na figura abaixo onde os comprimentos estão indicados assim como as cotas A bomba deverá funcionar apenas 08 horas por dia e a vazão deve ser de 260 m3h Ambas as tubulações são construídas de ferro fundido com revestimento em calda de cimento com coeficiente de HazenWilliams igual a 130 Devido ao comprimento das tubulações as perdas de cargas localizadas podem ser desprezadas bem como as cargas cinéticas Determinar a Os diâmetros da tubulação de sução e de recalque utilizando o critério econômico b a altura manométrica da instalação elevatória para a vazão de projeto igual a 260 m3h c a bomba do fabricante IMBIL necessária para o bombeamento conforme os gráficos de seleção modelo rotação e número de rotores e específicos Hmanestágio x vazão potênciaestágio x vazão e rendimento x vazão d O diâmetro do rotor escolhido a altura manométrica e a vazão da bomba correspondente ao ponto de operação indicando os valores no gráfico correspondente e o rendimento e a potência instalada da bomba correspondente ao ponto de operação Bombas BEW Multiestágio CARTA DE APLICAÇÃO Bomba IMBIL BEW 125 a 1750 rpm Altura Manometricaestágio mest Vazão m³h 295 320 Tabela 1 Segurança recomendada para motores elétricos Potência Calculada Margem de segurança recomendável 2 cv 50 entre 2 e 5 cv 30 entre 5 e 10 cv 20 entre 10 e 20 cv 15 20 cv 10 Quadro dos motores comerciais disponíveis em cv ¼ 1 ½ 7 ½ 25 50 150 13 2 10 30 60 200 ½ 3 12 35 80 250 ¾ 5 15 40 100 300 1 6 20 45 125 400 3a Questão 35 pontos A curva característica de uma bomba centrífuga a uma rotação de 3500 rpm constante é mostrada no gráfico abaixo A bomba é usada para elevar água vencendo uma altura geométrica de 12 m por meio de uma tubulação de 010 m de diâmetro 65 m de comprimento incluindo os comprimentos equivalentes das peças existentes e coeficiente de atrito f suposto constante igual a 0044 Determinar a a vazão recalcada ℓs por essa bomba e a sua potência cv b a vazão recalcada ℓs pela associação de duas bombas iguais em série e a potência de cada bomba cv Fórmulas Auxiliares utilizar somente se julgar necessário Re VD D R X e 0 25 80 f R D e 32 8 6 11 u n c R r v v 1 1 y R u v vc ln 52 g V D f L hp 2 2 5 2 2 8 D Q g f J 87 4 85 1 1 85 643 10 D Q J C 75 4 75 1 D K Q J s 88 4 88 1 s D K Q J L h J p Re 64 f 0 25 Re 0 3164 f 51 2 2log Re 1 f f e D f 3 71 2log 1 f D e f Re 51 2 3 71 2log 1 D 200 f e Re eq L L J g K V h 2 2 D K Q Q X D 0 25 31 r S o h h h p o man h p p h H 1 2 P QHman T w P 30 F b T N w 3 4 man 2 1 S H n Q n 4 3 nS 0 0012 h Hman 1 2 1 2 d d Q Q 2 1 2 1 man 2 man d d H H 3 1 2 1 2 d d P P c T 2L Ec c