LISTA DE EXERCÍCIOS DE HIDRÁULICA – 2016 TRABALHO PARA APRESENTAÇÃO EM SALA Profeor! E"#e"$e%ro C%&%' ( E'%)"*ro M)"+o&)"% *o S)"+o
,MAT-RIA ( Or%f./%o – Bo/)% – er+e*ore – To Cr+o3 1. Qual Qual a velo veloci cida dade de do jato jato e qual qual a desc descar arga ga de um orif orifíc ício io padrão (cv = 0,98 e cd = 0,61, com 6 cm de di!metro, situado "a parede vertical de um reservat#rio, com o ce"tro $ m a%ai&o da superfície da 'gua ). Qual o di!metr di!metro o que deve ser ser dado a uma compor comporta ta circular circular de coe*cie"te de va+ão 0,6) e como ce"tro a ) m a%ai&o do "ível do reservat#rio, reservat#rio, para que a mesma d escoame"to de -00 ls $. / velocida velocidade de "a seão seão co"traí co"traída da do jato que sai de um orifíci orifício o de - cm de di!metro, so% uma carga de ,- m 2 de 9,1 ms. Qual Qual o valo valorr dos dos co coe* e*ci cie" e"te tess de velo veloci cida dade de,, co co"t "tra raã ão o e descarga, sa%e"do3se que a va+ão 2 de 11,) ls. .
4m ta"que fec5ado 2 dividido em duas partes que se comu co mu"i "ica cam m por por um orifí orifíci cio o de -cm de di!m di!met etrro.
um um dos dos
compartime"tos o "ível da 'gua *ca a ), m do ce"tro do orifício orifício e, "o espao espao acima da da superfície, superfície, a pressã pressão o 2 de 1, 7gfcm) "o outro compartime"to, o orifício *ca desco%erto, e a pres pressã são o i"di i"dica cada da por por um vacu vacum met etrro 2 de )- cm de :g. :g. ;alcular a velocidade do jato e a descarga "o orifício se"do cv = 0,9< e cd = 0,61. -. 4m rese reserva rvat#r t#rio io de %ase %ase $ & $ m e ) m de altura altura 2 esva+i esva+iado ado atrav2s de um %ocal cilí"drico (cv = 0,8) cc = 1,00 de )- mm de di!metro, locali+ado "o ce"tro de uma das paredes, a 1 m do solo, como mostra mostra a *gura *gura a%ai&o. a%ai&o. /ssumi"do que que i"icialme"te o reservat#rio est' completame"te c5eio, calcule o alca"ce do jato ( qua"do tra"scorridos tra"scorridos )0 mi"utos do esva+iame"to. esva+iame"to.
6. >etermi"ar a descarga de um vertedor reta"gular, com ) m de crista, situado "o ce"tro de um arroio com m de largura, para uma carga de 0,$0 m so%re a crista. <. Qual a descarga de um vertedor tria"gular, de 90 , so% uma °
carga de 0,1- m
8. Qual o comprime"to que deve ser dado a um vertedor ;?@ABCDD?, que deve dar uma va+ão de ) m $s, para que a altura dE'gua so%re a soleira "ão ultrapasse 60 cm 9. @la"eja3se co"struir, "um ca"al de seão reta"gular, de $ m de largura e va+ão ))< ls, um vertedor reta"gular com ) co"traFes. ;alcule a largura mí"ima e a altura m'&ima da soleira, para que a carga "ão e&ceda )0 cm e a profu"didade "o po"to de medião "ão e&ceda 90 cm.
,MAT-RIA ( E/o)4e"+o e4 Co"*+o 5or)*o3 10. Cm uma tu%ulaão 5ori+o"tal de m de di!metro, a 'gua 2 descarregada livreme"te G atmosfera, ati"gi"do o solo G dist!"cia de ) metros. Cstimar a va+ão, sa%e"do3se que esta tu%ulaão se e"co"tra a ),- metros do solo. 11. Qual a perda de carga em 100 m de tu%o liso de @H; de $) mm de di!metro por o"de escoa 'gua a uma velocidade de ) ms
1). >etermi"ar o di!metro do tu%o de ao que tra"sportam 19 ls de querose"e a temperatura de 10 graus ;elsius, a dist!"cia de 600m, com uma perda de carga total de $m. /dotar coe*cie"te de atrito (f=0,0)0 e g=9,81 1$. >etermi"ar o di!metro da tu%ulaão de IoIo pic5ado com 10 a"os de uso, $0-m de comprime"to co"du+i"do 1- ls de 'gua e descarrega"do 1,))m a%ai&o do reservat#rio que o alime"ta. 1. 4sa"do os dados do e&ercício a"terior, Qual o di!metro comercial que deveria ser usado se os tu%os tivessem $0 a"os de uso 1-. ;alcular a perda de ;arga "o su% ca"al que a%astece o c5uveiro com 'gua fria em uma i"stalaão predial de co%re. Heri*car qual a porce"tagem de perdas locais em relaão com a perda de carga co"ti"ua. >adosJ B=-,$0 Q=0,)0ls e >=19mm @easJ 1 D saída de lado - Koel5o 90 graus 1 Legistro de Maveta 1 Legistro de @ressão 16. >etermi"ar a va+ão que circula do Leservat#rio / para o reservat#rio N. >adosJ >=100mm B=1000m tu%ulaão de ao galva"i+ado. >espre+e as perdas de carga locali+ada (:O.
1<. ;o"sidera"do que "a *gura a%ai&o a tu%ulaão 2 de @H; e que a va+ão 2 de 1 mP5, calcule as perdas de carga locali+ada e co"tí"ua. A%s.J as tu%ulaFes de )00 e 1-0 mm de di!metro possuem -0 e 60 m de comprime"to, respectivame"te.
18. Cstimar a va+ão "a di!metro, esquemati+ada especiaisJ (1 C"trada de curvas de - graus, (1 tu%ulaão.
tu%ulaão de Iofo com -0 mm de ao lado com as segui"tes peas %orda ($ curvas de 90 graus () registro de gaveta e (1 saída de
19. >etermi"e o di!metro comercial de uma tu%ulaão de @H; para recalcar uma va+ão de 1 ls "a velocidade de ) ms. /p#s isso, calcule a perda de carga total co"sidera"do que a tu%ulaão ter' -00 m de comprime"to e as segui"tes peas especiaisJ (1 C"trada de ca"ali+aão (1 ampliaão (1 v'lvula de rete"ão, (1 medidor de ve"turi () cotovelos de 90 graus ($ cotovelos de - graus (9 curvas de 90 graus ( curvas de
- graus, (1 registro de glo%o (1 registro de gaveta e (1 saída de tu%ulaão.
)0. ;alcule a perda de carga co"ti"ua "a tu%ulaão de ferro fu"dido da *gura ao lado. / va+ão 2 de $0 ls e desco"sidere as perdas de carga locali+ada.
,MAT-RIA – Bo4) e E+)7e E'e&)+8r%)3
)1. o sistema de recalque da *gura a%ai&o, a perda de carga "a sucão 2 de 1,) m.c.a. e a perda de carga "o recalque 2 de 1),$ m.c.a.. @ede3seJ a. / altura ma"om2trica de recalque %. / altura ma"om2trica de sucão c. / altura ma"om2trica total
)). As dados a seguir referem3se ao sistema de recalque represe"tado "a *gura a%ai&o. 3 Ha+ão = 100 m $5 (líquido de escoame"to = gua G temperatura am%ie"te 3 @ressão "ecess'ria "o po"to N = $,- 7gfcm) 3 Du%ulaFes de ferro3fu"dido sem revestime"to para 1- a"os de uso 3 >i!metro da tu%ulaão de recalque = 1)- mm 3 >i!metro da tu%ulaão de sucão = 1-0 mm 3 ;omprime"to da tu%ulaão de recalque = )-0 m
3 ;omprime"to da tu%ulaão de sucão = - m 3 /cess#rios "a sucão =
1 v'lvula de p2 com crivo
1 curva de 90 graus raio lo"go 3 /cess#rios "o recalque =
1 v'lvula de rete"ão tipo pesada
1 registro de gaveta $ curvas de 90 graus raio lo"go 3 4se a f#rmula de :a+e"3Rilliams (; = 100 para c'lculo das perdas "ormais e o m2todo dos comprime"tos virtuais para o c'lculo das perdas locali+adas.
@ede3seJ a. %. c. d. e. f.
/ltura ma"om2trica Cscol5er %om%a de 1<00 L@S >i!metro do rotor Le"dime"to da Nom%a @ot"cia a%sorvida pela %om%a @ot"cia "omi"al do motor el2trico comercial
)$. ;alcular a equaão do tipo :S = 5gD T 7. Q 1,8-) (Ue"do VQW em m$5 para o e"ca"ame"to do sistema de recalque da *gura a%ai&o.
>adosJ 3 ;omprime"to da ca"ali+aão de recalque = 100 m 3 ;omprime"to da ca"ali+aão de sucão = 10 m 3 >i!metro da ca"ali+aão de recalque = <- mm
3 >i!metro da ca"ali+aão de sucão = 100 mm 3 /cess#riosJ
Lecalque
3 $ curvas 90 graus raio lo"go
3 1 registro de gavetas 3 1 v'lvula de rete"ão tipo pesada UucãoJ
3 X curva de 90 graus de raio lo"go 3 1 v'lvula de p2 com crivo
3 4sar :a+e"3Rilliams (; =1$0 para c'lculo da perda de carga "ormal 3 4sar o m2todo dos comprime"tos virtuais para c'lculo das perdas de carga locali+adas.
).;alcule a altura geom2trica de sucão m'&ima de um sistema de recalque, "o qual opera uma %om%a, cujas características são aprese"tadas em a"e&o (RB100 >adosJ 3 Q = )60 m$5,
:S = <0 m.c.a.
3 Bíquido = gua a $0 ; °
3 /ltitude local = 900 m 3 @erda de carga "a sucão = 0,8 m.c.a.
)-. Lefa+er o pro%lema a"terior supo"do que a temperatura da 'gua seja de 80 ;. °
)6. ;alcule a altura geom2trica de sucão m'&ima. >adosJ
3 @U: requerido = ) metros de colu"a líquida 3 Bíquido = lcool metílico G )0 ; (pressão de vapor = 0,1$8 7gfcm) °
3 @eso especí*co do líquido = 800 7gfm $ 3 @ressão relativa "o ta"que de sucão = 0,- 7gfcm ) 3 /ltitude local = 800 m 3 @erda de carga "a sucão = 1,- metros de colu"a de 'lcool.
