Hidráulica Geral - Lista - Escoamento Uniforme, Exercícios de Hidráulica

Baixe Hidráulica Geral - Lista - Escoamento Uniforme e outras Exercícios em PDF para Hidráulica, somente na Docsity! “ode uia, Als da Silva UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL CURSO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL HIDRÁULICA GERAL PROFESSOR: FERNANDO FERNANDES VIEIRA EG LISTA DE EXERCÍCIOS — ESCOAMENTOS UNIFORMES O qu. 1. Calcular a capacidade de vazão do Exemplo 02 (slides da unidade 6), supondo uma declividade longitudinal de 0,10 % e revestimento de gabiões. (RESP.: adotando n = 0,030; = 28 m/s) de 2. Um canal retangular, com largura da base de 6 m, declividade de 0,02 m/m, revestido em concreto liso, transporta 30 m?/s. Qual a profundidade normal do fluxo? Qual o regime de escoamento? (RESP: adotando n = 0,015, v= 0,75 m, Fr = 2,46 (torrenciai)) Qu 3. Calcule a declividade de um canal trapezoidal gramado, com base de 10 m e taludes 3(H):1(V), transportando 10 m?/s com uma profundidade de 0,75 m. (RESP.: adotando n = 0,035, | = 0,0027 m/m) O 4. Calcular a capacidade de vazão para um canal natural do problema 9 (lista de características de escoamentos), supondo uma declividade longitudinal de 0,0003 m/m e um coeficiente de rugosidade de Manning de 0,040. (RESP.: adotando n = 0,040; Q = 194 m3/s) Of. 5. Dado um canal de drenagem mostrado na figura a seguir, com seção composta em concreto e revestimento vegetal, implantado com declividade longitudinal de 0,08 %, pede-se (a) Calcular a capacidade máxima de vazão em escoamento uniforme; (b) Definir quais seriam as alternativas possíveis para aumentar a capacidade de vazão do canal, mantendo- se a mesma largura superficial e a mesma profundidade de escavação. (RESP.: Q = 302 m/s; diminuir o coeficiente de rugosidade, alterar a geometria do canal) q 6. Qual revestimento que poderia ser adotado em uma canaleta rodoviária triangular, com taludes 1(V):2(H) e altura máxima de 20 cm, implantada com declividade longitudinal de 3 % para transportar uma vazão de 90 L/s. (RESP.: n <= 0,031; poderia ser adotado cimento como revestimento) FERNANDO FERNANDES VIEIRA 7. Dimensionar uma galeria circular, em concreto, para uma vazão de 0,70 m?/s, sendo a declividade longitudinal de 0,02 m/m. A galeria deve funcionar com um tirante máximo de 80 % do diâmetro e velocidade máxima de 4,50 m/s (RESP.: n = 0,013; diâmetro comercial imediatamente superior a 0,60 m.Com D=0,60m eU =3,47 m/s) 8. Sabendo que o canal fluvial descrito esquematicamente na figura a seguir, onde as cotas estão expressas em metros e apresenta declividade de 0,002 m/m, pede-se: qu e Calcular a máxima vazão transportada, estimando-se o valor da rugosidade equivalente pelo método mostrado em sala de aula; (b) Calcular os coeficientes de Coriolis e Boussinesa, adotando-se o processo de subdivisão da área. (RESP.: n = 0,034; Q = 1826 m3/s; a. = 1,084 e B = 1,033) GEC Ei ope he o cafe Soja Ode 8 o 9. Demonstre que o raio hidráulico (R«) de um canal circular de diâmetro D, vale Ru = D/4. Demonstre, em seguida que equação de Darcy-Weisbach (formula universal da perda de carga) para escoamento em condutos forçados pode ser vista como um caso especial da equação de Chézy. Exprima, então, o fator de resistência C de Chézy em função do coeficiente de perda de carga f da equação de Darcy-Weisbach. ok 10. Um canal de drenagem, em terra com vegetação rasteira nos taludes e fundo, com taludes 2,5H:1V, declividade de fundo 30 cm/km, foi dimensionado para uma determinada vazão de projeto (Qu), tendo-se chegado a uma seção com largura de fundo b = 1,50 m e altura de água yo = 1,40 m Qual é a vazão de projeto? 8 A seção encontrada é de mínimo perímetro molhado? (g Se o projeto deve ser refeito para uma vazão Qu = 6,0 m?/s e a seção é retangular, em concreto, qual será a altura de água para uma largura de fundo igual ao dobro da anterior. (RESP: Q=4,35 m3/s; Não; 1,57 m) Ok 11. Uma galeria de aguas pluviais de 1,0 m de diâmetro, coeficiente de rugosidade de Manning n = 0,013 e declividade de fundo 2,5x10? m/m, transporta, em condições de regime permanente uniforme, uma vazão de 1,20 m?/s. (a) Determine a altura da água e a velocidade média; Qual seria a capacidade de vazão da galeria, se ela funcionasse na condição de vazão máxima (RESP:y=0,82m; U=1,74 m/s; Q= 1,29 m/s) [9/4 12. Um canal trapezoidal, em reboco de cimento não completamente liso, com inclinação dos taludes 2H:1V, está sendo projetado para transportar uma vazão de 17 mº/s a uma velocidade média de 1,20 m/s. Determine a largura de fundo, a profundidade em regime uniforme, a declividade de fundo para a seção hidráulica de eficiência máxima. (RESP.:b=1,13m;y=2,39 m; | =0,00022 m/m) 13. Um canal trapezoidal deve transportar em regime uniforme, uma vazão de 3,25 m?/s, com uma declividade de fundo de 0,0005 m/m trabalhando na seção de mínimo perímetro molhado. A inclinação dos taludes é de FERNANDO FERNANDES VIEIRA Página 2  boa vil Titidimadito Gurch T= 002mjm = 3orépo p=. PD bo 83: i EA = WoE Fz=0 -» 04 logos Eatioluado: m jog > e 044 | ooy> ii Me >> |[L = 0,0009022 ) t (3 i Í i Copos 9,002+ mo | Ec “zs E = DAT. 232 » 00003 a a e Re H 004 / 5 Ê BZ 2:02" = 009m* = 00834 m T= 2494 amina EN taleuia dm fre A (E) imimuin e Comftiomda À i BIZren 6 3 tasel E. z > Soo + 9,04 + nr a E eNE Rasa to NO Em Ny oo 2 So a hou E E) | Poor o S l ê : i | E | | I | ã | ! a ls E Eai E a Guara E E Rossa | Ea “ | is a 7 | [a “o o o | na Se Du | Y « !  b hs Srs fi E O isa Q- om | y dade. í / me DN j