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INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO RURAL - IDR GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA Disciplina: CCA0053 – Hidráulica Agrícola Profª. Dra. Francisca Robevania M. Borges ESTUDO DIRIGIDO V Aluno (a): 01. Calcular a vazão de um canal retangular de madeira (n = 0,014), com as seguintes características: Largura do fundo = 1,8 m; altura da lâmina normal = 0,70 m; declividade = 0,3 m por mil metros. Q = 0,788 m³ s-1 02. Um bueiro circular de 80 cm de diâmetro conduz água por baixo de uma estrada com uma lâmina de 54 cm. Sabendo-se que i = 1 por mil e n = 0,015; calcule a vazão. Considere k = 0,331. Q = 0,302 m³ s-1 03. Calcule a velocidade média de escoamento em um canal trapezoidal com inclinação dos taludes z=2 (m); largura do fundo de 1 m (b); altura d’água igual a 0,7m (h); inclinação de 0,1% e revestido com concreto liso. V = 1,34 m s-1 04. Em que consiste o dimensionamento de um conduto forçado? 05. Como pode ser classificada a perda de carga? Defina cada uma. 06. Uma adutora deve conduzir por gravidade 0,068 m³ s-1, com um desnível (hf) de 10,2 m e com um comprimento de 2.000 m. Qual o diâmetro da adutora para ferro fundido? Considerar C=100. D = 0,299 m ou 12” 07. Explique o método direto para medição de vazão. 08. A 10 m jusante de um ponto de captação tem um vertedor retangular com 1,5 m de largura da soleira instalado numa secção de rio de 4 m de largura. A altura de água medida pelo vertedor foi de 50 cm. Qual a vazão neste vertedor? Q = 0,9098 m³ s-1 09. Para medir a vazão de um canal, temos a possibilidade de instalar um vertedor Cipolletti (trapezoidal) ou um vertedor triangular. Considerando que a vazão necessária é de 100 L s-1, qual seria a diferença na leitura H medida nos dois vertedores? Dados: comprimento da soleira do vertedor Cipolletti = 0,6 m. ΔH=14,9 cm 10. Em um vertedor triangular instalado num canal, observou-se que a altura de água H no ponto de medição foi de 0,4 m. A jusante do vertedor, este canal possui seção transversal de 0,5 m² e escoa cheio; calcule a velocidade média do escoamento neste trecho do canal. V = 0,283 m s-1 11. Qual a declividade que deve ter uma tubulação de esgoto de 15 cm de diâmetro, n=0,014, trabalhando com 90% da seção (h/D=0,9), para conduzir uma vazão de 4 L s-1. i =0,00071289 m m-1 12. A água flui do reservatório A para o ponto B, onde se encontra em funcionamento. Pressão no ponto B é de 20 kgf cm-2 e a vazão do aspersor é de 2500 L h-1. A tubulação é de PVC (b = 0,000135) com diâmetro nominal de 35 mm (DI = 35,7 mm) e o comprimento de 60 m. Determine qual deve ser a altura do reservatório para abastecer o aspersor. Desprezar a energia de velocidade no reservatório e as perdas localizadas. Utilizar e equação de Flamant. H = 21,12 m 13. Determinar o diâmetro, sabendo que a vazão é de 40 m³ h-1, comprimento da tubulação de 200 m, tubulação de PVC (C=150), perda de carga máxima admissível de 6 mca. Utilize a equação de Hazen- Williams. D = 89,7 mm 14. Uma tubulação de PVC (C=150) transporta uma vazão de 50 m³ h-1 que abastece um reservatório em uma propriedade agrícola. A tubulação possui 1000 m de comprimento e diâmetro nominal de 100 mm (DI=94,4 mm). Determine a perda de carga total da tubulação de recalque (contínua + localizada). Hf = 36,16 mca Peça Nº Leq (m) Total Curva de 90° 2 1,6 Registro de gaveta 1 1,0 Válvula de retenção 1 16 Ampliação 1 1,3 ∑ 15. Determinar a perda de carga contínua na tubulação, utilizando a fórmula universal. Dados: vazão de 120 m³ h-1, comprimento da tubulação de 300 m, diâmetro nominal de 150 mm (DI = 159,6 mm), tubulação de Ferro Fundido (ε=0,25 mm), viscosidade cinemática é de 10-6 m² s-1, f (diagrama de Moody) = 0,0225. Hf = 6,01 mca 16. A vazão de um pequeno riacho foi medida utilizando-se o método do flutuador. Foi delimitado um trecho de 20 m, que foi percorrido pelo flutuador em 28,35; 29,32; 27,70; 30,35 e 29,28 segundos. A seção transversal do riacho foi medida em 2,15 m² e a velocidade média do escoamento correspondeu a 80% da velocidade na superfície (k = 0,80). Se ao invés de medir a vazão pelo método do flutuador tivesse optado pelo vertedor triangular, com ângulo de abertura 90º, qual a altura (cm) da lâmina d’água que seria medida? H = 0,935 m 17. Uma tubulação de aço, com 10’’ de diâmetro e 1600 m de comprimento, transporta 1.892.500 L dia-1 de óleo combustível a uma temperatura de 25 ºC. Sabendo que a viscosidade cinemática ao referido fluido àquela temperatura é da ordem de 0,00130 m² s-1, responda: a) Qual o regime de escoamento a que está submetido o fluido? 84,5 (laminar) b) Qual a perda de carga normal ao longo do referido oleoduto? Hf = 44,9 mca 18. Em um tubo de ferro fundido, com revestimento interno de asfalto centrifugado (ε = 0,20 m) de diâmetro D = 200 mm, escoa água 10-6 m² s-1 de viscosidade cinemática. A velocidade média é de 2,26 m s-1. Obter o coeficiente de atrito (f). f = 0,021 19. Determinar a perda de carga em 500 metros de um tubo novo de ferro fundido (ε = 0,20), com um diâmetro interno de 300 mm sem revestimento, quando: a) o fluxo é água a 15ºC na velocidade de 1,5 m s-1 (Ʋ = 1,15 x 10-6 m² s-1) hf = 3,63 mca b) o fluxo é de óleo combustível a 15º C na mesma velocidade (Ʋ = 4 x 10-6 m² s-1) hf = 3,54 mca 20. Em um laboratório hidráulico, um fluxo de 0,81 m³ s-1 foi verificado em um canal retangular de 1,2 m de largura com 0,8 m de profundidade de escoamento. Se o declive do canal era de 0,0008 m m-1, qual o fator de rugosidade para o revestimento do canal? n = 0,0164 Bom desempenho!