Exercicios Resolvidos de Hidraulica - Tubulacoes e Vazao

1ª Questão Valor 25 pontos No sistema abaixo figurado a tubulação descarrega um jato de água na atmosfera na cota Zc Considerando a pressão de vapor da água como sendo 3250 Pa abs que LE LP e as demais informações fornecidas abaixo pedese a A vazão descarregada Qa e a pressão no ponto B pBa para a situação em que Zc 10 m b A vazão descarregada Qb e a pressão no ponto B pBb para a situação em que Zc 2 m Dados D 20 cm C 120 HazenWilliams LAB 75 m LBC 150 m Patm 101300 Pa 2ª Questão Valor 25 pontos Os condutos estão ligados em paralelo e em série partir do reservatório R1 A interligação ao reservatório R2 é completada com um trecho de tubo único EF Levando em consideração as demais informações abaixo e usando o conceito de conduto equivalente D 020 m C 100 calcular a O comprimento do conduto equivalente que deve substituir os cinco tubos b A vazão total que escoa do reservatório R1 para o reservatório R2 c A vazão que passa pelo tubo 5 CE Tubo D m L m CHWilliams 1AD 020 100 100 2BD 020 100 100 3DE 020 100 100 4EF 020 100 100 5CE 020 200 100 Questão 1 Pvapor 3250 Pa D 020 m C 120 LAB 75 m LBC 150 m Patm 101300 Pa ZA 25 m a Ltotal 75 150 225 m Zc 10 m ZA 20 m Pelo balanço global de energia é possível calcular a vazão desconsiderando a carga cinética EA PAγ VA²2g EC PCγ VC²2g Δh carga cinética pois essa é muito baixa EA EC Δh A perda de carga distribuída pode ser calculada por Hazen Williams Δh 1065 Q185 L C185 D487 ZAZC 2010 1065 Q185 225 120185 020487 Q 00897 m³s Pelo balanço global de energia ZA PAγ VA²2g ZB PBγ VB²2g Δh AB ΔhAB 1065 Q185 LAB C185 D487 1065 00897185 75 120185 020487 3331 mca 20 25 Pb γ 3331 Pb γ 8331 mca x 9810 8172711 Pa Lp Pressão relativa Em termos de Pressão Absoluta Pb 101300 8172711 1957289 Pa Pvapor OK b Zc 2 m Seguindo o mesmo procedimento Δh ZA ZC 20 2 1065 Q¹⁸⁵ 225 120¹⁸⁵ 020⁴⁸⁷ Q 01233 m³s Perda de Carga no trecho AB Δh AB 1065 Q¹⁸⁵ LAB C¹⁸⁵ D⁴⁸⁷ 1065 01233¹⁸⁵ 75 120¹⁸⁵ 020⁴⁸⁷ 60 m ZA Pa γ VA² 2g E0 PO γ VA² 2g Δh AB 20 25 Pb γ 60 Pb γ 11 mca x 9810 107910 Pa Lp Pressão relativa Em termos de Pressão Absoluta Po 101300 107910 6610 Pa Pvapor Não OK 2 Eq de Condutos Equivalentes Série L C¹⁸⁵ D⁴⁸⁷ Σ i1 to m Li Ci¹⁸⁵ Di⁴⁸⁷ Paralelo C D²⁶³ L⁰⁵⁴ Σ Ci Di²⁶³ L⁰⁵⁴ a Conduto Eq trecho AD e BD trecho 100 020²⁶³ L⁰⁵⁴ AO₁ 100 020²⁶³ 100⁰⁵⁴ 100 020²⁶³ 100⁰⁵⁴ LAO₁ 277 m LAE₁ 277 100 DE 1277 m Conduto Eq trecho CE e AE₁ trecho AE₂ 100 020²⁶³ L AE₂⁰⁵⁴ 100 020²⁶³ 1277⁰⁵⁴ 100 020²⁶³ 200⁰⁵⁴ LAE₂ 4368 m L AF₁ 4368 100 14368 m O conduto Eq que deve substituir os 5 tubos é de 14368 m b Δz Δh 80 60 20 m Pela Eq de Hazen Williams Δh 1065 Q¹⁸⁵ L total C¹⁸⁵ D⁴⁸⁷ 20 1065 Q¹⁸⁵ 14368 100¹⁸⁵ 020⁴⁸⁷ Q 01386 m³s c1 Calculando a Perda de Carga até o nó E e em seguida a Cota Piezométrica partindo do Conduto equivalente LAE₂ 4368 m Δh AE₂ 1065 Q¹⁸⁵ LAE₂ C¹⁸⁵ D⁴⁸⁷ Δh E₂ 1065 01386¹⁸⁵ 4368 100¹⁸⁵ 020⁴⁸⁷ 608 m CPE 80 608 7392 m Logo sabese que a perda de carga até o ponto E é de 608 com isso podese calcular a vazão do tubo S Qs 00609 m³s Δh S 1065 Qs¹⁸⁵ L S C¹⁸⁵ DS⁴⁸⁷ 608 1065 Qs¹⁸⁵ 200 100¹⁸⁵ 020⁴⁸⁷