Prévia do material em texto
5 TEC208 – HIDRÁULICA APLICADA À AGRONOMIA PROFA. CAMILA LEAL VIEIRA LISTA 04 – EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE, EQUAÇÃO DE BERNOULLI, PERDA DE CARGA 1. Determine o fator de atrito (f) no diagrama de Moody para as seguintes situações: a) Re = 3x105 e e = 0,00005 b) Re = 1,5x106 e e = 0,0001 c) Re = 5x104 e e = 0,0002 d) Re = 1x106 e e = 0,005 Sabendo que “Re” é o número de Reynolds e “e” a rugosidade relativa. Resposta: a) 0,015 b) 0,013 c) 0,0215 d) 0,030 2. Determine a perda de carga usando a equação de Darcy-Weisbach: Dados: ε = 0,00015 L = 100 m D = 0,3048 m U = 2,00 m/s g= 9,81 m/s2 ρ= 1000 kg/m3 μ = 10-3 kg/ m s Resposta: 1,17m 3. Numa canalização com diâmetro 25 mm, rugosidade de 0,1 mm e comprimento de 200 m, a água escoa com uma vazão de 1 L/s, à temperatura de 20°C. Calcule a perda de carga que ocorre na canalização. Dados: D = 25 mm (0,025 m) = 0,1 mm (0,0001 m) Q = 0,001 m³/s v = 1,01 x 10-6 m²/s Resposta: 50,76 m 4. Uma tubulação de ferro fundido enferrujado ( =1,5mm), com diâmetro de 150 mm e 60 metros de extensão escoa uma vazão de 50L/s de água. Determinar a perda de carga pela fórmula universal. (ν = água=1,01x10-6 m²/s) Resposta: 6,29 m 5. Um conduto de ferro fundido novo, revestido internamente (=0,15mm), com diâmetro de 100mm e 75 metros de extensão é submetido a uma vazão que produz uma perda de carga de 35 metros. Determinar a vazão escoada. ν = água=1,01x10-6 m²/s) Resposta: m 6. Calcular o diâmetro de um tubo de aço ( = 4,6 x 10-5 m) que deverá transportar uma vazão de 19 L/s de querosene (ν = 3 x 10-6 m²/s) a uma distância de 600 m com uma perda de carga de 3 m. Gerson Destacar 5 TEC208 – HIDRÁULICA APLICADA À AGRONOMIA PROFA. CAMILA LEAL VIEIRA 7. Por um tubo gotejador de diâmetro 0,8 mm passa uma vazão de 1 L/h (água a 20°C), com perda de carga de 15 mca e = 0,1 mm. Pede-se: a) a velocidade de escoamento b) o número de Reynolds c) verificar o regime de escoamento d) o comprimento do tubo Resposta: a) 0,553 m/s; b) 438; c) laminar; d)5,27m 8. Calcule o número de Reynolds, a velocidade de escoamento e o comprimento da tubulação que sofre bombeamento e apresenta 0.025m de diâmetro. Por ela, passam 90 litros por hora de água (ν=1,01 x 10−6). A perda de Carga calculada no conduto foi de 10 metros (f=0,1). Resposta: Re = 1261; V = 0,051 m/s; L = 18.871,9 m 9. Um tubo de aço comercial (sem emendas) mostrado na figura abaixo tem 100 m de comprimento e 0,4 m de diâmetro. Calcule a altura da torre de água h, se a velocidade do fluxo for 7,95 m/s. Considere as perdas menores desprezíveis e que a temperatura da água é 4°C. Resposta: 10,07 m 10. Calcule a perda de carga contínua ao longo de uma tubulação de polietileno com 60 m de comprimento e ¾” de diâmetro interno, e que conduz uma vazão de 1,8 m³/h. Resposta: 11,36 m (f = 0,023) 11. Calcule a perda de carga ao longo de uma tubulação de 50 m de comprimento com 1,5” de diâmetro interno, com rugosidade de 3x10-4, e que conduz uma vazão de 1,5 l/s de um liquido com viscosidade cinemática de 7,2x10-7 m²/s. Resposta: 4,17 m (f = 0,036) 12. Calcule a perda de carga contínua ao longo de um tubo de aço galvanizado, com 40 mm de diâmetro interno e 300 m de comprimento, que conduz 2l/s de um fluido com viscosidade cinemática de 8,0x10-7 m²/s. Resposta: 28,08 m (f = 0,029) 13. Calcule a vazão que escoa no interior de um tubo de polietileno com 13 mm de diâmetro interno e 100 m de comprimento, com uma diferença geométrica entre o ponto de captação e o reservatório de 6,5 m. Desconsidere as perdas de carga localizada. Resposta: 9,87x10-5 m³/s (f = 0,030) 14. Um conduto de PVC com 1 ¼” de diâmetro, apresenta pressão no ponto A de 4 Kgf/cm² e no ponto B, 240 m adiante e 12 m acima de A, pressão de 1,2 Kgf/cm². Calcula r a vazão no interior dessa tubulação. Desconsidere as perdas de carga localizada e adote = 0,005 mm. Resposta: 1,1x10-3 m3/s (f = 0,0215) 15. Determine o diâmetro equivalente de uma tubulação de PVC utilizando as equações de Hazen- Williams e Darcy-Weisbach (Universal), para as seguintes condições: hf = 45m. Q = 108m³/dia, L = 1.600 m. Desconsidere as perdas de carga localizada. Resposta: 40,2 mm;39,9 mm (f = 0,022) 5 TEC208 – HIDRÁULICA APLICADA À AGRONOMIA PROFA. CAMILA LEAL VIEIRA 16. Dimensione uma tubulação de polietileno de 300 m de comprimento para operar um emissor na pressão de 5 m e vazão de 3m³/h, sabendo que a diferença de nível entre o reservatório e o emissor é de 21 m. Resposta: 30 mm (f = 0,0225) 17. Calcule a perda de carga contínua ao longo de uma tubulação de defofo com 1,5 km de comprimento, com 500 mm de diâmetro interno e que conduz uma vazão de 300 l/s. Adote C = 90 Resposta: 12,07 m 18. Calcule a perda de carga contínua numa tubulação de aço zincado, com 3” de diâmetro interno e 200 m de comprimento que conduz uma vazão de 21,6 m³/h. Resposta: 6,42 m 19. Calcule a perda de carga da questão 18 dobrando a vazão. Resposta: 23,18 m 20. Calcule a perda de carga da questão 18 considerando a tubulação de PVC. Resposta: 4, 52 m 21. Calcule a perda de carga da questão 18 dobrando a distância. Resposta: 12, 84 m 22. Calcule a perda de carga da questão 18 dobrando o diâmetro da tubulação. Resposta: 0,22 m 23. Determinar a vazão que circula do reservatório A para o reservatório B. Dados: D = 100 mm L = 1.000 m Tubulação de aço galvanizado Despreze as perdas de carga localizadas. Resposta: 6,8 l/s 24. Um conduto defofo de 8” de diâmetro, apresenta pressão no ponto A de 2,5 kgf/cm² e no ppnto B, 800 m adiante e 1,4 m acima de A, de 1,8 kgf/cm². Calcular a descarga na canalização. Resposta: 2,34x10-2 m³/s. 25. Determine o diâmetro equivalente de uma tubulação de PVC que recalca 45 l/s de pagua estando os tubos num plano horizontal com uma diferença de pressão entre suas extremidades de 7 m. Considere o comprimento da tubulação de 100 m. Resposta: 130 mm 26. A água escoa do reservatório A para o ponto B, onde ser encontra em funcionamento um aspersor operando com pressão de 1,5 kgf/cm² e vazão de 9 m³/h. Sendo a tubulação de PVC com 2” de diâmetro e 114 m de comprimento, determine a altura (h) do reservatório para abastecer o aspersor. Resposta: 18,67 m 5 TEC208 – HIDRÁULICA APLICADA À AGRONOMIA PROFA. CAMILA LEAL VIEIRA 27. Sistema de abastecimento composto por um reservatório com NA suposto constante na cota 812m, e por um outro de sobras que complementa a vazão se necessário, com nível na cota 800m. A rede de distribuição se inicia no ponto B, na cota 760m. Para que valor de QB, a LP é a mostrada na figura? Qual a carga de pressão disponível em B? O material das adutoras é de aço soldado novo (C = 130 de Hazen-Williams). Despreze as cargas cinéticas das tubulações Resposta: 44,71 m