3_Hidrodinâmica_Exercícios (1)

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<p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 1</p><p>3</p><p>Hidráulica - Hidrodinâmica</p><p>(Exercícios)</p><p>1). (Brunetti, 2005). Um gás escoa em regime permanente no trecho de tubulação da figura. Na seção (1),</p><p>tem-se A1 = 20 cm2, 1 = 4 kg m-3 e v1 = 30 m s-1. na seção (2), A2 = 10 cm2 e 2 = 12 kg m-3. Qual é a</p><p>velocidade na seção (2)?</p><p>R: v2 = 20m s-1</p><p>(1)</p><p>(2)</p><p>gás</p><p>2). (Adaptado de Brunetti, 2005). O reservatório de grandes dimensões da figura fornece água para o tanque</p><p>indicado com uma vazão de 10 L s-1. Verificar se a máquina instalada é bomba ou turbina. Supor fluido ideal.</p><p>Dados: γágua = 10000 N m-3; Atubo = 10 cm2; g = 10 m s-2.</p><p>R: Turbina (HT = 10 m)</p><p>M</p><p>5</p><p>m2</p><p>0</p><p>m</p><p>(1)</p><p>(2)</p><p>PHR</p><p>Q</p><p>3). (Adaptado de Brunetti, 2005). Na instalação da figura, a máquina é uma bomba e o fluido é água. A água</p><p>é descarregada à atmosfera com uma velocidade de 5 m s-1. Determinar a perda de carga do fluido entre (1)</p><p>e (2).</p><p>Dados: HB = 80 m; γágua = 10000 N m-3; g = 10 m s-2.</p><p>R: Hf = 83,75 m</p><p>B</p><p>5</p><p>m</p><p>(1)</p><p>(2)</p><p>PHR</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 2</p><p>4). (Brunetti, 2005). A água escoa em regime permanente no venturi da figura. No trecho considerado,</p><p>supõem-se as perdas por atrito desprezíveis e as propriedades uniformes nas seções. A área (1) é 20 cm2</p><p>enquanto a da garganta (2) é 10 cm2. Um manômetro cujo fluido manométrico é mercúrio é ligado entre as</p><p>seções (1) e (2) e indica o desnível mostrado na figura. Pede-se a vazão da água pelo venturi.</p><p>Dados: γHg = 136000 N m-3; γágua = 10000 N m-3</p><p>R: Q = 5,8 L s-1</p><p>h</p><p>=</p><p>1</p><p>0</p><p>c</p><p>m</p><p>H2O</p><p>(1)</p><p>(2)</p><p>Hg</p><p>5). (Adaptado de Brunetti, 2005). Na instalação da figura verificar se a máquina é uma bomba ou uma</p><p>turbina. Sabe-se que a pressão indicada por um manômetro instalado na seção (2) é 0,16 MPa, a vazão é 10</p><p>L s-1, a área da seção dos tubos é 10 cm2 e a perda de carga entre as seções (1) e (4) é 2 m. Não é dado o</p><p>sentido do escoamento.</p><p>Dados: γágua = 10000 N m-3; g = 10 m s-2</p><p>R: Bomba (HB = 26 m)</p><p>M</p><p>(1)</p><p>(2)</p><p>(4)</p><p>0,16 MPa</p><p>1</p><p>0</p><p>m</p><p>1</p><p>0</p><p>m</p><p>4</p><p>m</p><p>PHR</p><p>6). (Azevedo neto et al., 1998). Verificou-se que a velocidade econômica para uma extensa linha de recalque</p><p>é 1,05 m s-1. A vazão necessária a ser fornecida pela bomba é de 450 m3 h-1. Determinar o diâmetro da linha.</p><p>R: D = 0,39 m</p><p>7. (Azevedo Neto et al., 1998). Em um edifício de 12 pavimentos, a vazão máxima provável, devida ao uso de</p><p>diversos aparelhos, em uma coluna de distribuição de 60 mm de diâmetro, é de 7,5 L s-1. Determinar a</p><p>velocidade de escoamento.</p><p>R: v = 2,65 m s-1</p><p>8). A água escoa pelo tubo indicado na figura, cuja seção varia do ponto (1) para o ponto (2), de 100 cm2</p><p>para 50 cm2. Em (1), a pressão é de 0,5 kgf cm-2 e a elevação de 100 m em relação ao PHR, ao passo que,</p><p>no ponto (2), a pressão é de 3,38 kgf cm-2 na elevação 70. Calcular a vazão em litros por segundo.</p><p>Dados: γágua = 1000 kgf m-3; g = 9,8 m s-2</p><p>R: Q = 28 L s-1</p><p>(2)</p><p>(1)</p><p>PHR</p><p>Q</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 3</p><p>9). (Baptista e Lara, 2003). Por um canal retangular de 2 m de largura, com seu fundo posicionado a 20 m do</p><p>nível de referência escoam 3 m3 s-1 de água a uma profundidade de 1,8 m. Calcular a energia hidráulica total</p><p>na superfície da água em relação ao nível de referência.</p><p>Dado: g = 10 m s-2</p><p>R: 21,83 m</p><p>10). (Baptista e Lara, 2003). Um canal retangular com 5 m de largura transporta uma vazão de 10 m3 s-1 ao</p><p>longo de 1 km de extensão. O canal tem início na cota 903,0 m onde a lâmina d´água é de 1 m. Supondo que</p><p>na seção final do canal a cota seja 890,0 m e a velocidade média 3 m s-1, pede-se calcular a perda de carga</p><p>total entre o início e o término do canal.</p><p>Dado: g = 10 m s-2</p><p>R: Hf = 13,08 m</p><p>11). (Azevedo Neto et al., 1998). Tome-se o sifão da figura. Retirado o ar da tubulação por algum meio</p><p>mecânico ou estando a tubulação cheia, abrindo-se C pode-se estabelecer condições de escoamento, de A</p><p>para C, por força da pressão atmosférica. Supondo a tubulação com diâmetro de 150 mm, calcular a vazão e</p><p>a pressão no ponto B, admitindo que a perda de carga no trecho AB é 0,75 m e no trecho BC é 1,25 m.</p><p>R: Q = 0,124 m3 s-1; PB/γ = - 5,05 m</p><p>B</p><p>4</p><p>,5</p><p>m</p><p>1</p><p>,8</p><p>m</p><p>Água</p><p>A</p><p>C</p><p>12). (AVA1_2007-2). Um conduto é constituído por dois trechos, com diâmetros de 0,25 e 0,20 m, como</p><p>mostra a figura. Sabendo-se que a pressão no ponto A é de 1,5 kgf cm-2 e que a velocidade no trecho de</p><p>maior diâmetro é de 0,6 m/s, calcule a vazão no conduto e a pressão no ponto B. (supor movimento sem</p><p>atrito). Dado: γágua = 1000 kgf m-3</p><p>1</p><p>0</p><p>m</p><p>água</p><p>A</p><p>B</p><p>R: Q = 29,45 L s-1; PB = 24974 kgf m-2</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 4</p><p>13). (AVA1_2008-1). Calcular a vazão e a pressão nos pontos (A) e (B) do esquema a seguir, sendo dados:</p><p>- diâmetro da tubulação = 5 cm;</p><p>- perda de carga do reservatório (1) ao ponto (A) = 3,5 m;</p><p>- perda de carga do ponto (A) ao ponto (B) = 4,5 m;</p><p>- perda de carga do ponto (B) ao ponto (C) = 6,0 m;</p><p>- g = 9,81 m s-2; γágua = 1000 kgf m-3</p><p>1</p><p>PHR</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>1</p><p>4</p><p>,5</p><p>m</p><p>0</p><p>,5</p><p>m</p><p>4</p><p>,5</p><p>m</p><p>R: Q = 6,15 L s-1; PA = 6000 kgf m-2; PB = -9000 kgf m-2</p><p>14). (AVA1_2008-1). Calcule a potência absorvida pela bomba do esquema abaixo, sabendo-se que o</p><p>canhão hidráulico localizado no ponto 2 está fornecendo uma vazão de 13 m3 h-1, com uma pressão de</p><p>serviço de 3 kgf cm-2. Dados:</p><p>- diâmetro da tubulação no trecho 1-2 = 50 mm;</p><p>- rendimento da bomba (η) = 70%;</p><p>- perda de carga no trecho 1-2 = 8 m;</p><p>- altura da haste do canhão = 3 m;</p><p>- γágua = 1000 kgf m-3</p><p></p><p></p><p></p><p>MH Q</p><p>POT</p><p>75</p><p>POT = potência absorvida pela bomba, cv;</p><p>γ = peso específico da água, kgf m-3;</p><p>HM = altura manométrica da máquina, m;</p><p>η = rendimento da bomba, decimal.</p><p>B</p><p>COTA</p><p>110 m</p><p>COTA</p><p>100 m</p><p>3</p><p>m</p><p>2</p><p>1</p><p>R: 3,52 cv</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 5</p><p>15). (AVA1_2008-2). Uma canalização inclinada AB, esquematizada na figura abaixo, é composta por dois</p><p>trechos de diâmetro 50 e 75 mm. Analisando a deflexão da coluna de mercúrio do manômetro diferencial e</p><p>sabendo-se que a canalização conduz água a uma vazão de 5 L/s, determine o sentido do escoamento e a</p><p>perda de carga no trecho AB.</p><p>Dados: g = 9,81 m s-2; γHg = 13600 kgf m-3; γágua = 1000 kgf m-3</p><p>R: Escoamento de B para A; HfBA = 6,034 m</p><p>16). (AVA1_2009-2). De acordo com o esquema abaixo, um conduto conduz gasolina. Calcule a vazão</p><p>considerando que não há perda de energia entre os pontos 1 e 2 e desprezando o peso específico do ar</p><p>comprimido presente no interior do manômetro diferencial.</p><p>H</p><p>=</p><p>1</p><p>,5</p><p>m</p><p>Ar comprimido</p><p>Gasolina</p><p>1 2</p><p>1</p><p>4</p><p>m</p><p>m</p><p>9</p><p>m</p><p>m</p><p>Q</p><p>R: Q = 0,379 L/s</p><p>17). (AVA1_2010-1). Um vacuômetro instalado na canalização de sucção de uma bomba, a 1,2 m abaixo</p><p>desta, acusa uma depressão de 178 mmHg. 0 diâmetro da canalização é 10 cm e a vazão de óleo (γr = 0,85)</p><p>é de 33 L/s. Calcular a carga total neste ponto, tomando como plano de referência o plano da bomba e</p><p>expressá-la em m.c.óleo (metro de coluna de óleo).</p><p>Dados: γágua = 10000 N m-3 ; γHg = 136000 N m-3</p><p>R: H1 = -3,149 m.c.óleo</p><p>18). (AVA1_2011-1). Ao longo de uma tubulação de 150 mm de diâmetro encontra-se um venturímetro ligado</p><p>a um manômetro diferencial e a dois piezômetros. Desprezando a perda de carga e sabendo-se que a</p><p>velocidade de escoamento e a pressão no ponto 1 são, respectivamente, 2 m/s e 2,5 kgf/cm2 e que o fluido</p><p>manométrico é mercúrio, calcule:</p><p>a). a pressão no ponto 2;</p><p>50 cm</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 6</p><p>b). a deflexão h na coluna de mercúrio;</p><p>c). a altura x.</p><p>Dados: g = 9,81 m s-2; γágua = 10000 N m-3; γHg = 136000 N m-3; 1 kgf/cm2 = 10 m.c.a = 100 kPa; D2 = 100 mm</p><p>h</p><p>x</p><p>1 2</p><p>Hg</p><p>Água</p><p>R: a). P2/γ = 24,172 m.c.a; b). h = 6,57 cm; x = 82,8 cm.</p><p>19). (AVA1_2011-2). Entre os dois reservatórios mantidos em níveis constantes, encontra-se uma máquina</p><p>hidráulica instalada em uma tubulação circular com área igual a 0,01 m2. Para uma vazão de 20 L/s entre os</p><p>reservatórios, um manômetro colocado na seção B indica uma pressão de 68,8 kN/m2 e a perda de carga</p><p>entre as seções D e C é igual a 7,5 m. Determine:</p><p>a). o sentido de escoamento;</p><p>b). a perda de carga entre as seções A e B;</p><p>c). a carga total em C;</p><p>d). a carga total da máquina. A máquina é uma bomba ou uma turbina?</p><p>Dados: γH2O = 9,8.103 N/m3; g = 9,81 m/s2</p><p>R: a). Sentido do escoamento: A para B; b). HfAB = 2,776 m; c). HC = 9,5 m; HM =2,276 m (Bomba)</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 7</p><p>20). (AVA1_2012-1). Considerar a tubulação vertical da figura abaixo.</p><p>a). usando a leitura dos manômetros calcule a vazão de óleo que escoa através da tubulação. O óleo tem</p><p>massa específica de 750 kg/m3. Considere fluido ideal.</p><p>b). se um manômetro diferencial de mercúrio fosse conectado entre os pontos 1 e 2, que leitura (R) acusaria?</p><p>Dados: g = 9,81 m/s2; ρHg = 13600 kg/m3</p><p>x</p><p>R</p><p>10 m</p><p>24 cm</p><p>10 cm</p><p>2</p><p>1</p><p>200 kPa</p><p>100 kPa</p><p>R: a). Q = 66,92 L/s; b). R = 0,21 m.</p><p>21). (AVA1_2012-2). Calcular a potência, em cv, que deverá ser fornecida à bomba da figura abaixo, a qual</p><p>recalca 900 L/min de água. O vacuômetro instalado na entrada da bomba acusa uma depressão de 350</p><p>mmHg e o manômetro acoplado à sua saída, indica a pressão de 3 kgf/cm2. Os diâmetros a montante (D) e</p><p>jusante (d) da bomba medem respectivamente, 150 e 100 mm. Considere o rendimento da bomba igual a</p><p>65%.</p><p>Dados: água = 1000 kgf/m3; Hg = 13600 kgf/m3.</p><p>MQH</p><p>POT</p><p>75</p><p></p><p></p><p></p><p>POT = potência da bomba, cv;</p><p> = peso específico do fluido escoado, kgf/m3;</p><p>Q = vazão de escoamento, m3/s;</p><p>HM = altura manométrica da bomba, m;</p><p>η = rendimento da bomba, decimal.</p><p>D d</p><p>BOMBA</p><p>Vacuômetro Manômetro</p><p>Q</p><p>R: POT = 10,74 cv</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 8</p><p>22). (AVA1_2012-2-2CH). Considerando a figura abaixo, calcule:</p><p>a). a vazão (L/s);</p><p>b). a área da seção 1 (cm2);</p><p>c). a potência fornecida pela bomba ao fluido (w);</p><p>Dados:</p><p>Hf2-3 = 2 m; A3 = 20 cm2; A2 = 1 cm2; Hf0-1 = 0,8 m;</p><p>POT = .Q.HM</p><p>sendo:</p><p>POT = Potência fornecida pela bomba ao fluido, w;</p><p> = peso específico do fluido, N/m3;</p><p>Q = vazão de escoamento, m3/s;</p><p>HM = altura manométrica da bomba, m;</p><p>R: a). Q = 0,7012 L/s; b). A1 = 1,445 cm2; c). POT = 9,158 w</p><p>23). (AVA_2013-1). Uma tubulação horizontal de 400 mm de diâmetro transporta 250 L/s de água. Nesta há</p><p>uma redução de 400 mm para 300 mm entre os pontos 1 e 2 da tubulação, onde também está instalado um</p><p>manômetro diferencial do tipo “U” invertido, o qual apresenta 0,50 m de deflexão. Determinar a perda de</p><p>carga entre as seções 1 e 2. Despreze a coluna de ar no manômetro.</p><p>4</p><p>0</p><p>0</p><p>m</p><p>m</p><p>3</p><p>0</p><p>0</p><p>m</p><p>m</p><p>y</p><p>h</p><p>1 2</p><p>ar</p><p>Q</p><p>R: Hf1-2 = 0,064 m</p><p>24). (AVA_2013-2). A pressão no ponto S do sifão da figura não deve cair abaixo de 25 kPa (abs).</p><p>Desprezando as perdas, determinar:</p><p>a). qual a máxima altura do ponto S em relação ao ponto A;</p><p>b). a velocidade de escoamento.</p><p>Dados: Patm = 100 kPa; γ = 104 N/m3</p><p>A</p><p>B</p><p>S</p><p>1</p><p>,2</p><p>m</p><p>Patm</p><p>Patm</p><p>V</p><p>R: a). S = 6,3 m; b). v = 4,85 m/s</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 9</p><p>25). (AVA_2014-1). No conduto da figura, o fluido é considerado ideal. Dados: H1 = 16 m; P1 = 52 kPa; D1 =</p><p>D3 = 10 cm;</p><p>γ = 104 N/m3; γHg = 13,6.104 N/m3; g = 10 m/s2. Considerar o mercúrio como sendo o fluido manométrico e a</p><p>água o fluido que escoa na tubulação. Determinar:</p><p>a). a vazão em peso;</p><p>b). a altura h1 no manômetro;</p><p>c). o diâmetro da seção 2.</p><p>1</p><p>0</p><p>m</p><p>1</p><p>7</p><p>m</p><p>(1)</p><p>(2)</p><p>(3)</p><p>h</p><p>1</p><p>0</p><p>,5</p><p>5</p><p>m</p><p>Q</p><p>R: a). QG = 314 N/s; b). h1 = 0; c). D2 = 5,67 cm</p><p>26). (AVA_2014-1). Um dos métodos para se produzir depressão numa câmara é descarregar água por um</p><p>tubo convergente-divergente, como é mostrado na figura. Qual deve ser a vazão em massa de água pelo</p><p>convergente-divergente, para produzir uma depressão de 22 cm de mercúrio na câmara da figura? Desprezar</p><p>as perdas de carga.</p><p>Dados: ρágua = 1000 kg/m3; γágua = 104 N/m3; γHg = 13,6.104 N/m3; g = 10 m/s2; D1 = 72 mm; D2 = 36 mm.</p><p>(2)</p><p>(1)</p><p>Água</p><p>Câmara</p><p>Patm</p><p>R: QM = 8,13 kg/s</p><p>27). (AVA_2014-1). Desprezando os atritos no pistão da figura, determinar:</p><p>a). a potência da bomba (kW) se seu rendimento (η) for 80%;</p><p>b). a força (FH) que deverá ser aplicada à haste para equilibrar o pistão.</p><p>Dados: A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = 10 cm2; AG = 8 cm2; AP = 20 cm2; AH = 10 cm2; Hf1-2 = Hf3-4 = 0,5 m; Hf4-5 = 0</p><p>m;</p><p>Hf5-6 = 1 m; g = 10 m/s2; γágua = 104 N/m3</p><p>MQH</p><p>POT</p><p></p><p></p><p></p><p>POT = potência da bomba, W;</p><p> = peso específico do fluido escoado, N/m3;</p><p>Q = vazão de escoamento, m3/s;</p><p>HM = altura manométrica da bomba, m;</p><p>η = rendimento da bomba, decimal.</p><p>OBS: Supor o cilindro no plano da tubulação</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 10</p><p>4</p><p>m</p><p>(1)</p><p>(2) (3)</p><p>(4) (G)</p><p>(5) (6)</p><p>AH</p><p>FH</p><p>v = 10 m/sB</p><p>AP</p><p>R: a). POT = 0,375 kW; b). FH = 38,1 N</p><p>28). (AVA_2014-1). Na instalação da figura, a carga total na seção (2) é 12 m. Nessa seção, existe um</p><p>piezômetro que indica 5 m. Dados: γágua = 104 N/m3; γHg = 13,6.104 N/m3; g = 10 m/s2; h = 1 m; D1 = 6 cm; D2</p><p>= 5 cm; ηB = 0,8. Determinar:</p><p>a). vazão;</p><p>b). pressão em (1);</p><p>c). a perda de carga ao longo de toda a tubulação;</p><p>d). a potência da bomba (kW).</p><p>MQH</p><p>POT</p><p></p><p></p><p></p><p>POT = potência da bomba, W;</p><p> = peso específico do fluido escoado, N/m3;</p><p>Q = vazão de escoamento, m3/s;</p><p>HM = altura manométrica da bomba, m;</p><p>η = rendimento da bomba, decimal.</p><p>R: a). Q = 19,6 l/s; b). P1 = - 76 kPa; c). HfT = 21,2 m; d). POT = 3,724 kW</p><p>29). (AVA_2014-2). Sabendo que a potência da bomba é 3 kW, rendimento de 75% e que o escoamento é de</p><p>(1) para (2), determinar:</p><p>a). a vazão;</p><p>b). a carga manométrica da bomba;</p><p>c). a pressão do gás no ponto 6.</p><p>Dados: Hf1-2 = Hf5-6 = 1,5 m; Hf3-4 = 0,7 m; Hf4-5 = 0; 3A5 = A4 = 100 cm2; γágua = 104 N/m3</p><p>MQH</p><p>POT</p><p></p><p></p><p></p><p>POT = potência da bomba, W;</p><p> = peso específico do fluido escoado, N/m3;</p><p>Q = vazão de escoamento, m3/s;</p><p>HM = carga manométrica da bomba, m;</p><p>η = rendimento da bomba, decimal.</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 11</p><p>R: a). Q = 46,5 l/s; b). HM = 4,84 m; c). P6 = -48,6 kPa</p><p>30). (AVA_2015-1). Em um ensaio em laboratório, uma tubulação de aço galvanizado com 50 mm de</p><p>diâmetro possui duas tomadas de pressão situadas a 15 m de distância uma da outra e tendo uma diferença</p><p>de cotas geométricas de 1,0 m. Quando a água escoa no sentido ascendente, tendo uma velocidade média</p><p>de 2,1 m/s, um manômetro diferencial ligado às duas tomadas de pressão e contendo mercúrio acusa uma</p><p>diferença manométrica de 0,15 m. Calcule a perda de carga.</p><p>Dados: γágua = 104 N/m3; γHg = 13,6.104 N/m3</p><p>R: Hf = 1,89 m</p><p>31). (AVA_2015-1). Quais são as vazões de óleo em massa e em peso no tubo convergente da figura, para</p><p>elevar uma coluna de 20 cm de óleo no ponto (0)? Desprezar as perdas.</p><p>Dados: γóleo = 8000 N/m3; g = 10 m/s2</p><p>R: Qm = 2,075 kg/s; Qg = 20,75 N/s</p><p>32). (AVA_2015-2). Considere um sistema de bombeamento no qual uma bomba, recalca uma vazão de 15</p><p>l/s de água do reservatório de montante, com nível d´água na cota 150,0 m, para o reservatório de jusante,</p><p>com saída da tubulação na cota 200,0 m. As perdas de carga totais na tubulação de montante (sucção) e de</p><p>jusante (recalque) são, respectivamente, HfS = 0,56 m e HfR = 17,92 m. Os diâmetros das tubulações de</p><p>sucção e recalque são, respectivamente, 0,15 m e 0,10 m. O eixo da bomba está na cota geométrica 151,5</p><p>m. A tubulação de recalque desagua</p><p>sob a ação da pressão atmosférica. Considere a escala de pressão</p><p>efetiva. Determine:</p><p>a). as cargas totais nas seções de entrada e saída da bomba;</p><p>b). as cargas de pressão nas seções de entrada e saída da bomba;</p><p>c).a altura manométrica da bomba.</p><p>R: a). HE = 149,44 m, HS = 218,11 m; b). PE/γ = - 2,097 m, PS/γ = 66,424 m; c). HM = 68,67 m.</p><p>33). (AVA_2016-1). O bocal da figura descarrega 40 l/s de um fluido de υ = 10-4 m2/s e γ = 8000 N/m3 no</p><p>canal de seção retangular. Determinar:</p><p>a). a velocidade média do fluido no canal;</p><p>b). o mínimo diâmetro da seção (1) para que o escoamento seja laminar;</p><p>c). a perda de carga de (1) a (2) no bocal, utilizando em (1) o diâmetro calculado no item anterior e supondo a</p><p>pressão no ponto (1) igual a 0,3 MPa.</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 12</p><p>R: a). v = 0,5 m/s; b). D1 = 0,255 m; c). Hf12 = 16,38 m</p><p>34). (AVA_2016-2). Uma instalação predial com dois pavimentos é apresentada na figura abaixo. Uma</p><p>preocupação apresentada pelo proprietário do imóvel é quanto a carga hidráulica mínima necessária para o</p><p>bom desempenho do chuveiro instalado no pavimento superior. Nesse sentido, foi proposta a instalação</p><p>hidráulica, conforme ilustração abaixo. A água chega pressurizada da companhia de abastecimento (ponto 1)</p><p>e alimenta a caixa d´água. A boia (ponto 4), presente na caixa d´água, mantém o nível de água no</p><p>reservatório no ponto 5 (cota 7,70 m). A montante da boia, existe um tê que deriva parte da água</p><p>pressurizada até a válvula de retenção (VR1), localizada no ponto 6. Essa válvula só permite o fluxo no</p><p>sentido descendente. No fundo da caixa d’água existe outra válvula de retenção (VR2) localizada no ponto 7,</p><p>que só permite o fluxo da água armazenada na caixa. Em resumo, quando há disponibilidade de água na</p><p>rede pública, ocorre o abastecimento da caixa d’água e a pressurização dos chuveiros. Um manômetro</p><p>(ponto 2) monitora a pressão da rede pública de abastecimento. Na falta de abastecimento, os chuveiros são</p><p>pressurizados pela água armazenada na caixa. Uma ventosa (ponto 3) permite a entrada de ar no sistema</p><p>quando a rede pública está despressurizada.</p><p>a). Se o manômetro acusar uma pressão de 90 kPa e a caixa d’água estiver cheia, calcule a carga de</p><p>pressão efetiva no ponto 8 quando os chuveiros estão desligados;</p><p>b). Se o manômetro acusar uma pressão de 82 kPa, calcule a pressão absoluta no ponto 8 quando o</p><p>chuveiro do pavimento inferior (CHi) está funcionando. Considere a vazão do chuveiro menor que a vazão de</p><p>abastecimento da caixa d’água;</p><p>c). Se o manômetro acusar uma pressão de 95 kPa, calcule a carga de pressão efetiva na entrada do registro</p><p>do chuveiro do pavimento superior (Rs), na ausência de fluxo;</p><p>d). Devido à manutenção na rede pública de abastecimento, houve falta d´água durante todo o dia. Assim, o</p><p>atendimento residencial foi feito por meio da água armazenada na caixa. Percebendo a queda de pressão na</p><p>rede residencial por ocasião da abertura das torneiras, você acessou o reservatório para verificar a</p><p>disponibilidade de água. Ao abrir a tampa da caixa observou que o nível de água estava no ponto 8, ou seja,</p><p>a caixa estava praticamente vazia. Considerando que um volume de 45 litros é suficiente para um banho e</p><p>que a carga de pressão estática medida no registro do chuveiro do pavimento inferior (Ri) é de 4,4 m,</p><p>verifique por meio de cálculos se é possível tomar banho. Considere o diâmetro da tubulação da rede</p><p>residencial de 25 mm.</p><p>e). Segundo catálogo do fabricante, para uma carga de pressão na entrada do chuveiro de 6 mca a vazão de</p><p>descarga é de 10 l/min. Se esta carga de pressão atuar na entrada do chuveiro do pavimento superior e a</p><p>pressão do manômetro acusar uma leitura de 90 kPa, calcule a perda de carga no trecho de tubulação</p><p>compreendido entre o ponto de inserção do manômetro e a entrada do chuveiro do pavimento superior.</p><p>Considere que apenas o chuveiro do pavimento superior (CHs) esteja funcionando. Outros dados: Diâmetro</p><p>da tubulação no ponto de inserção do manômetro: 32 mm; diâmetro da tubulação na entrada do chuveiro do</p><p>pavimento superior: 25 mm.</p><p>Outros dados: altitude local: 400 m; γágua = 104 N/m3; a pressão atmosférica local atua no ponto 5; 1kPa = 0,1</p><p>mca.</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 13</p><p>7</p><p>,1</p><p>0</p><p>7</p><p>,7</p><p>0</p><p>7</p><p>,8</p><p>0</p><p>2</p><p>1</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>8</p><p>7</p><p>,0</p><p>0</p><p>5</p><p>,0</p><p>0</p><p>2</p><p>,2</p><p>0</p><p>4</p><p>,0</p><p>0</p><p>1</p><p>,2</p><p>0</p><p>5</p><p>,6</p><p>0</p><p>2</p><p>,8</p><p>0</p><p>0</p><p>,0</p><p>0</p><p>C</p><p>H</p><p>s</p><p>R</p><p>sC</p><p>H</p><p>i</p><p>R</p><p>i</p><p>7,10</p><p>7,70</p><p>7,802</p><p>1</p><p>3</p><p>45</p><p>6</p><p>78 7,00</p><p>R: a). P8/γ = 0,6 m; b). P8 = 102,61 kPa; c). PRS/γ = 13,3 m; d). V = 1,67 l (não é possível tomar banho); e). Hf2-chs = 5,79 m.</p><p>Prof. Dr. Eliezer Santurbano Gervásio – Engenharia de Água na Agricultura - UNIVASF 14</p><p>35). (AVA_2017-1). Considere o trecho de um projeto de irrigação localizada (ABC) com fluxo no sentido de A para C,</p><p>conforme figura abaixo. O projeto é constituído de quatro setores de irrigação (S1, S2, S3 e S4) com vazão individual de</p><p>12,66 m3/h. Na extremidade final do trecho (Ponto C) foi instalada uma ventosa com a função de eliminar o ar presente na</p><p>tubulação por ocasião da pressurização do sistema. Outras informações:</p><p>Trecho AB: Tubulação de PVC LF Irriga DN75 (DI = 72,5 mm); HfAB = 4,66 m.</p><p>Trecho BC: Tubulação de PVC LF Irriga DN50 (DI = 48,1 mm); HfBC = 10,38 m.</p><p>Calcule:</p><p>a). a carga de pressão no ponto A se os setores S1 e S2 operarem simultaneamente. Considere Pc/γ = 26,5 mca;</p><p>b). a carga de pressão no ponto C, após a pressurização do sistema, se os setores S1 e S3 operarem simultaneamente.</p><p>Considere a carga de pressão no ponto A calculada no item anterior.</p><p>R: a). PA/γ = 45,08 m; PC/γ = 36,92 m;</p>