Exercícios Resolvidos Golpe de Aríete - Cálculos e Aplicações em Tubulações

Exercícios Golpe de Ariete c 9900 483 K De c celeridade ms D diâmetro do tubo m e espessura da parede do tubo m K coeficiente que depende do material do tubo Material K Aço 05 Ferro fundido 10 Concreto 50 Cimento amianto 44 PVC 180 Período de duração da onda T 2 L c T período de duração s L comprimento da tubulação m Classificação de manobras de fechamento a Manobra lenta t T b Manobra rápida t T t tempo de fechamento T período de duração a Manobra lenta hA c V g T t V velocidade de escoamento ms b Manobra rápida hA c V g Exercício 1 Exercício 6 Uma adutora que conduz água para uma turbina deve ter pressão máxima limitada a 150 mca O desenho abaixo representa a instalação Qual deverá ser o tempo de fechamento mínimo para interromper o funcionamento Exercício 7 Qual o tempo de fechamento previsto para uma válvula de retenção instalada após a saída da bomba em uma tubulação com 768 m de extensão e 250 mm de diâmetro conduzindo 278 m³h com uma altura manométrica de 90 m Exercício 3 Seja uma tubulação de recalque com diâmetro 080m e comprimento 500m e 12mm de espessura de parede como mostrado na figura abaixo Caso o registro localizado no ponto mais baixo feche com tempo de manobra de 8seg classifique o tipo de manobra e calcule a sobre pressão máxima A velocidade média da água é 3ms Calcule também a pressão máxima junto ao registro Exercício 4 Determine o tipo de manobra e a sobrepressão na seguinte situação Dados Tubo de aço K 05 L 500 m D 800 mm e 12 mm Desnível pressão estática 250 m Tempo de manobra t 8 s Velocidade de escoamento V 3 ms L 500m l 12mm 0012m D 080m V 3 ms k05 Calculando a Velocidade C 9900 483 kD l 9900 483 05080 0012 10957 ms Calculando o periodo de duração da onda t 2L C 2500 10957 0913 s Sendo o tempo de manobra maior que da onda t t 3 0913 logo manobra lenta Calculo da Sobpressao maxima Manobra lenta ha CV g t t 109573 981 0913 3 10197m Pressao maxima junto ao registro Pressao total H ha 250 10197 35197 m K 05 H 250 m L 500 m t 8s D 080 m V 3 ms l 0012 m Calculo da Velocidade C 9900 483 KD l 9900 483 05080 0012 10957 ms Calculando o periodo de duracao da onda t 2L C 2500 10957 0913 s Classificando o tipo de manobra Sendo t t 8 0913 manobra lenta Calculo da Sobpressao maxima ha CV g t t 109573 981 0913 8 3824 m Pressao maxima sobre o registro Pressao total H ha 250 3824 28824 m 6 Pressao maxima 150 m H 120 L 500 m V 16 ms Calculando a sobrepressao maxima ha Sobrepressao maxima H 150 120 30 m Condicoes material do Ferro Fundido k 10 C 130 coeficiente de Hagen Williams l 0012 m Pela Eq de Hagen Williams pode se encontrar o diametro Δh H 120 Δh 1065 L Q185 C185 D487 1065 L V π D 22 185 C185 D487 1065 500 16 π D 22 185 130185 D487 120 D 0017 m Calculando a Velocidade C 9900 483 K D l 9900 483 10 0017 0012 1404 ms Calculando o periodo de onda t 2L C 2500 1404 0712 s Calculando o tempo de manobra máximo ha CVg t 1404 16 0712 981 t 30 t 543 S Sendo assim o tempo de fechamento mínimo deve ser de 543 s 7 L 768 m D 025 m Q 278 m3h 2783600 m3s H 90 m Considerações Material Aço K 05 e 0012 m Calculando a Velocidade V QA Q π D22 2783600 π 02522 2573 ms Calculo da Celeridade C 9900 483 KDe 9900 483 05 025 0012 1292 ms Período da Onda t 2L C 2 768 1292 119 s Como não temos a informação da sobrepressão máxima para o sistema então não conseguimos prever o tempo de fechamento só podese concluir nessa condição que t 119 s manobra lenta t 119 s manobra rápida