Prova de Hidráulica - Exercícios Resolvidos e Questões Chave

1 SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO CAMPUS BAIXADA SANTISTA INSTITUTO DE SAÚDE E SOCIEDADEINSTITUTO DO MAR 6270 HIDRÁULICA PROVA 1 02062022 Nome Nota RA A leitura e interpretação faz parte da avaliação Permitido o uso de calculadoras Celulares e smartclothessmartwatches desligados O professor não tira dúvidas 1 25 No sistema de distribuição de água mostrado na figura todas as tubulações têm coeficiente de rugosidade da equação de HazenWillians C 140 Qual deve ser a vazão unitária de distribuição q ao longo do trecho AB de modo que as vazões que chegam aos reservatórios C e D sejam iguais Despreze as cargas cinéticas e as perdas de carga localizadas 1000 m 300 m 500 m 8 C D B A q 4 6 100 m 00 m 250 m 2 2 40 Em uma visita a um frigorífico abatedouro de aves observouse um sistema aspersor pressurizado usado para lavagem O sistema é constituído por um reservatório 2 metros abaixo do eixo da bomba uma tubulação de sucção PVC roscável com diâmetro de referência de 2 C150 classe 15 29 m de comprimento um cotovelo de raio curto K09 e uma válvula de pé com crivo K10 uma bomba e uma tubulação de recalque PVC roscável com diâmetro de referência de 2 C150 classe 15 A linha de recalque possui um registro de globo aberto K10 2 joelhos de 45K04 cada joelho e uma válvula de retenção leve K3 conforme a figura Segundo informação do encarregado o sistema aspersor para funcionar bem exige uma pressão mínima na entrada ponto B de 98 kPa e uma vazão de 50 ls1 a 30 Qual deve ser a pressão mínima na saída da bomba em kPa para o bom funcionamento do sistema b 10 Qual o gasto de energia elétrica anual sabendo que uso do equipamento é feito 300 dias por ano e 16 horas por dia o valor unitário da energia é R 075 por kWh e o rendimento é de 70 1 kWh 36 106 J 3 4 3 20 No sistema série paralelo mostrado todos os tubos são de um determinado material metálico de 10 cm de diâmetro Se a queda de pressão p2 p3 16388 kPa e a vazão Q na seção 3 for igual a 15 Ls1 determine a vazão na tubulação de 450 m de comprimento Para água a 20C identifique no diagrama de Moody o tipo de escoamento na seção 3 Despreze as perdas de carga localizadas e assuma para todas as tubulações o mesmo valor do fator de atrito Dados cota topográfica da seção 2 62050 m e da seção 3 62550 m Utilize a fórmula universal 4 15 Sabendose que a perda de carga ao longo de uma tubulação é igual a 480 m a duplicação do diâmetro dessa tubulação mantendo vazão coeficiente de atrito e comprimento constantes leva a uma perda de carga igual a os cálculos devem ser colocados somente a resposta não será considerado a 010 m b 015 m c 030 m d 045 m e 060 m 1 Dados e SOS Matemática g 981 m s2 Para água ρ 1000 Kg m³ viscosidade absoluta μ 103 Pa s kg m1 s1 Patm 1 atm 101325 Pa 10135 bar 760 mmHg Reynolds Laminar Rey2000 Turbulento Rey4000 𝑅𝑒𝑦 𝜌𝑉𝐷 𝜇 f em escoamento laminar f em escoamento turbulento por Colerbrook f por SwameeJain Fórmula universal DarcyWeissbach 𝐻 𝑓 𝐿 𝐷 𝑉2 2𝑔 Perda de carga unitária 𝐽 𝐻 𝐿 Fórmula de FairWhipple Hsiao para água a 20C 𝐽 0002021 𝑄188 𝐷488 aço galvanizado novo 𝐽 00008695 𝑄175 𝐷475 PVC rígido Fórmula de HazenWillians 𝐽 1065 𝑄185 𝐶185𝐷487 Perda de carga localizada 𝐾 𝑉2 2𝑔 Taxa linear distribuída Vazão fictícia Potência hidráulica da bomba 𝑃 𝛾𝑄𝐻 Rendimento 𝜂 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑢𝑡𝑖𝑙 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 Potência 𝑃 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑡 NPSH disponível para bombas não afogadas 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑑 𝑝𝑎 𝑝𝑉 𝛾 𝑍 𝐻𝑠 NPSH disponível para bombas afogadas 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑑 𝑝𝑎 𝑝𝑉 𝛾 𝑍 𝐻𝑠 2