Exercícios Resolvidos Hidráulica Aplicada 1, Exercícios de Hidráulica

Baixe Exercícios Resolvidos Hidráulica Aplicada 1 e outras Exercícios em PDF para Hidráulica, somente na Docsity! 1 3 – ESCOAMENTOS SOB PRESSÃO PROBLEMA 3.1 Dois reservatórios estão ligados por uma tubagem com os acidentes e a disposição indicados na figura. Proceda ao traçado qualitativo das linhas de energia e piezométrica atendendo a todas as irregularidades. RESOLUÇÃO — O declive da Juba de imengãa É senberudr ao da do Feolod=z “flo fado de a conduta cen imilinado. «Trio d-b - devido ao abangsmntui: brusco, ocomne vma lenda de Eanga imgnlam A po a o Conuremucautimenda, a Dinda pcs Sodoe ; mi) ay =. = q 2 UrUz Ur u - +a ES | q tata » Trucho à-5 - & beda da canga wo estreitamento É E emu kcgs, O decbina do Linha da eningia É iqual ao do facho 2-3, » Trecho 5.6 — Em 5, a Tunbiva apnoveita uma qpada Hi Exte f f “HA (00) Cri 0,02 x2304 Zesço m— E =s ag = 145% (4,4 ») s 0,04 (14 2») E vá (0) =0,0044" = DB=0243Wm 5 dp= 294 um 2 D2=44D= 320 um b). Puselução fello albaco da Seimumi . . » Do (rr) | tua | dt | de | dia de 350 385 90085 | 0050 | 20135 3525 356 90120 | 00075 0,0445 Topzo 6 PROBLEMA 3.4 Dois reservatórios, A e C, estão ligados por uma tubagem de ferro fundido ABCD que apresenta um ponto alto B cuja cota é 105 m. Em D está instalada uma turbina que absorve o caudal de 0,1 m3 s-1 (rendimento  = 0,85). Determine o diâmetro mínimo da conduta para a altura piezométrica não ser, em B, inferior a 1 m. Qual é a potência da turbina? RESOLUÇÃO gecogas 440- feria 04%5% - 106 + D te 4 9 5% - | - Se0062% ss | MDtEET Uao+ prio? » la (4 - 2eqema) 0331 | 0,332 ' t 0,332 | 0,332 =p Dont be Potência da bunbima a (last lap tl) Mu Ho Hz Ha-H- 3200] H= 400 - 3200 Y. J- a TELE e, 3,43x40 8 ve fra 35 (0,322)! Hu = 100 - 3200x 3,43x 192. Equrva P=Y8 tg 1= 1800x04x 53,42% 0,85 = 42626,% W 10 PROBLEMA 3.6 Os reservatórios A e B estão ligados à conduta CD, a qual tem um orifício em contacto com a atmosfera na extremidade D. A secção S0 em D tem o valor de 0,02 m2. Determine o caudal proveniente dos reservatórios A e B, considerando que o material das condutas é fibrocimento e desprezando as perdas de carga em singularidades e a contracção no orifício de saída. RESOLUÇÃO 9» anbiba-se Quem de calcula-se Que fla trace (3 do (2) e cabeuta-se Quo ) & Grs à solucao Fri tucendrado * pode calculan-s Roc; Se Apt Mp anbibia-se mm move valer de Quo ob” se venitican à nfacar Rive Gp 3. subilituise Que ua Que = 0332 eai “a 2 z a! ol Dj. a » Y 9 º“% o lr o o to (P? S3 ay ' = 1 E s Uta & e 2 s ala? à gos as a Sly E ie º jo ma Mm E E, | aféIS| vila du 2 u 8 3 sS|alZSi dA ld & Sl) & <= sem Rc t Rgc Ep D/300 lit, ug] M50] 2,02 [00025] 0,402 | 42,02 |b 0134] 0,30 WHR3 |LH6o | AZ,4A |-0 DUM | M4Y6] -0,018] Gntaz [X4SA |d2çãa [0 0X8 [Abrir] -o pico 4,4 joçouo 8, az AAZ |b ot) 0,332 A qua DEE Sroliucal n355[ se. 12 PROBLEMA 3.7 Uma conduta eleva água de um reservatório A para um reservatório B, através de uma conduta de betão liso e novo, com 1000 m de comprimento e com 0,60 m de diâmetro. A relação entre a altura de elevação (Ht) e o caudal (Q) da bomba, acoplada a um motor de velocidade de rotação constante (relação denominada curva característica da bomba), exprime- -se por: Ht = 28 – 20Q2 com Ht expresso em m e Q em m3 s-1. Desprezando as perdas de carga localizadas, determine o caudal na conduta e a potência da bomba (rendimento  = 0,70): a) nas condições indicadas; b) quando uma bomba igual é instalada em paralelo com a primeira; c) quando uma bomba igual é instalada em série com a primeira. RESOLUÇÃO 15 PROBLEMA 3.8 A um reservatório A, de grandes dimensões, está ligada uma conduta ABC com um ponto B onde se colocou um tubo piezométrico. A conduta, de aço soldado, tem o diâmetro de 0,50 m e a sua extremidade C está equipada com um órgão obturador cujo eixo está à cota 20 m. Supondo nulas a contracção no obturador e as perdas de carga em singularidades: a) Determine o caudal escoado quando a abertura do obturador for de 0,01 m2. b) O caudal crescerá com a abertura do obturador até um certo limite desta. Qual é a abertura e o caudal escoado nestas condições, desprezando a altura cinética no interior das condutas? c) Represente as linhas de energia e piezométrica nos dois casos de funcionamento indicados. RESOLUÇÃO q o Nagrz 2 He= —8 - e- Rar z 44,6 x (0,09) Devdo (a z 6o —: Jrz000 = 204 Uunaz 4,6 Cof 2 Go- MAERBQE-RO — 540,20 0 = 40= 625,08 Gs Q=0253w'% ' + , Se à esta jrinomilrica qm 8 fe apena Fw, O cad ancodo sand Q=0 253 mat, Tusteenta venifican “e aprima é. Estão Ea= co-(-8 Ve boo = BE PUMA B | 1 1327 2a z LEMA Hg = Era Q - S6d2m L A= Tdos) 5 aa (AP 4 2 =0,126 wa (ba = 56,32 Les) = Sb 23m >2550wm t2,6x (0,196)? “A hp ica esta, verificado. & - Q= 0253 my! +») Der rum armdo do ditos ECA, ul condutas, o comedal wa Xavaa pe se frode LAcoan complica ve um B, se tha uma panga iquol o sm. Fara mama valonsa de cm B O tacos É . e x rod nto rua inbifinembriclo pola itiado de on falo Inenpuairo, bri, que= (bo-se )/i000 = 0,008 vujm 2º. BzQua = 85x dois (ue Ko,008)t E 0,295 mar! no o frota Lado Hg = 60- ROCOM O, po5 = SOm * 16 17 PROBLEMA 3.9 O reservatório A alimenta os reservatórios B e C através do sistema de tubagens em aço soldado representado na figura. A água é bombada pela bomba D e os comprimentos e diâmetros das tubagens são os indicados na figura. a) Supondo a tubagem CE obturada, determine o caudal fornecido ao reservatório B tendo a bomba a potência de 1700 kW e o rendimento de 0,70. b) Determine a cota X para que o caudal admitido no reservatório C seja nulo, sendo o caudal admitido em B igual a 2,0 m3 s-1. Calcule a potência da bomba admitindo que esta tem o rendimento de 0,70. c) Para X = 100 m e funcionando a bomba com a potência de 5 000 kW e o rendimento de 0,70, determine os caudais admitidos nos reservatórios B e C. d) Trace qualitativa, mas cuidadosamente, as linhas de energia e piezométricas correspondentes às alíneas b) e c). NOTAS: As alíneas a), b) e c), em relação às quais se podem desprezar as perdas de carga em singularidades, são independentes. Na alínea d), considere as transições dos reservatórios em aresta viva. - para pe não Baja ercoosmmento de E pana LC. E mea sanio dpi hem Aulo qua a nonpersta & x= Io, 234 - Por culo lado, = = D,0057% mam *04,89 + Crua ke = Hs W = fe = 406,23 = 20 4H, -0,005%x 1500 => p= 94,%8w - A fotôncia da bomba sina . é Pa o (eos 2653, 8 kW e) Xx= t90W = Saco kw frato sistema, de dep E (fez Paty -Iue Ce B lHezha tie be 2 - Qu tues hos qe le & decir ças) 8 Rag = Qt Rec 8 4% doe” (qse => Qegz4mblo a ú his Sogo xipixDr 252443 O 44612 SST tha 9800 x Rag Rae ft % E Z ta: Essence = pamrebvonda: OB, ú o > Jue = He É tes Doc sa [A an DS | 20 21 PROBLEMA 3.10 Um reservatório abastece uma conduta de 2000 m de comprimento e 0,20 m de diâmetro, de fibrocimento, a qual, tendo exclusivamente serviço uniforme de percurso, consome o caudal de 8640 m3 por dia. A conduta é horizontal e o respectivo eixo está localizado a uma cota inferior em 30 m ao nível da água no reservatório. Numa dada altura, e no intuito de melhorar as condições de pressão, fez-se funcionar, na extremidade B da conduta uma bomba com 30 kW de potência e o rendimento de 0,75. A bomba absorve água do reservatório C, em que o nível se apresenta 30 m abaixo do de A. Supondo invariável o consumo, indique a melhoria de pressão, no ponto de cota piezométrica mínima, para o caso de a bomba se encontrar em funcionamento, relativamente à pressão que no mesmo ponto existia sem bomba. NOTAS: – Estabeleça primeiro o sistema resolvente. – Despreze as perdas de carga em singularidades e a altura cinética. RESOLUÇÃO - Browda-se uu Ivsnina Jugan, a omálico do gituacas cuinab. Nise casos , = B4o media! Do À SÉ tombtime tiragens de parceiro - Ro Bond - o, 4mtp] » O comdal de fprrcunto XP. O 8 - Corro &40, tuntio Po Qgtaudar va seccas de eulrada. 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