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Lista Hidráulica (hidráulica básica), Exercícios de Hidráulica

Lista de Exercício Cap. 5 hidráulica básica 4ed

Tipologia: Exercícios

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Compartilhado em 01/11/2022

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Lista de exercícios
Livro: Hidráulica Básica - Rodrigo de Melo Porto
Capítulo 5: 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.6, 5.8, 5.13, 5.14, 5.16
5.1- As curvas características de duas bombas, para uma determinada rotação
constante, são mostradas na tabela a seguir. Uma dessas duas bombas deverá ser
utilizada para bombear água através de uma tubulação de 0,10 m de diâmetro, 21 m
de comprimento, fator de atrito f = 0,020 e altura geométrica de 3,2 m. Selecione a
bomba mais indicada para o caso. Justifique. Para a bomba selecionada, qual a
potência requerida? Despreze as perdas localizadas.
[Bomba B; Pot = 3,53 kW (4,80 cv)]
5.2- O esquema de bombeamento mostrado na Figura 5.21 é constituído de
tubulações de aço de coeficiente de rugosidade na fórmula de Hazen-Williams C =
130. Da bomba até o ponto B, existe uma distribuição constante e igual a q = 0,005
l/(sm). Para a curva característica da bomba, dada na figura, determine a vazão que
chega ao reservatório superior e a cota piezométrica no ponto B. Despreze as perdas
localizadas e a carga cinética.
Sugestão: reveja o conceito de vazão fictícia no Capítulo 4 e observe que os trechos
AB e BC estão em “série”.
[Q = 7,0 l/s; C.PB 13,0 m]
5.3- A curva característica de uma bomba, na rotação de 1750 rpm, é dada na tabela a
seguir. Quando duas bombas iguais a esta são associadas em série ou em paralelo, a
vazão através do sistema é a mesma. Determine a vazão bombeada por uma única
bomba conectada ao mesmo sistema. A altura geométrica é nula e utilize a fórmula de
Hazen-Williams. Observe que o ponto de cruzamento da curva da associação em
paralelo com a curva da associação em série, que é o ponto de funcionamento,
também pertence à curva característica da tubulação, que é representada pela fórmula
de Hazen-Williams.
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Lista de exercícios Livro: Hidráulica Básica - Rodrigo de Melo Porto Capítulo 5: 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.6, 5.8, 5.13, 5.14, 5. 5.1- As curvas características de duas bombas, para uma determinada rotação constante, são mostradas na tabela a seguir. Uma dessas duas bombas deverá ser utilizada para bombear água através de uma tubulação de 0,10 m de diâmetro, 21 m de comprimento, fator de atrito f = 0,020 e altura geométrica de 3,2 m. Selecione a bomba mais indicada para o caso. Justifique. Para a bomba selecionada, qual a potência requerida? Despreze as perdas localizadas. [Bomba B; Pot = 3,53 kW (4,80 cv)] 5.2- O esquema de bombeamento mostrado na Figura 5.21 é constituído de tubulações de aço de coeficiente de rugosidade na fórmula de Hazen-Williams C =

  1. Da bomba até o ponto B, existe uma distribuição constante e igual a q = 0, l/(sm). Para a curva característica da bomba, dada na figura, determine a vazão que chega ao reservatório superior e a cota piezométrica no ponto B. Despreze as perdas localizadas e a carga cinética. Sugestão: reveja o conceito de vazão fictícia no Capítulo 4 e observe que os trechos AB e BC estão em “série”. [Q = 7,0 l/s; C.PB ≅ 13,0 m] 5.3- A curva característica de uma bomba, na rotação de 1750 rpm, é dada na tabela a seguir. Quando duas bombas iguais a esta são associadas em série ou em paralelo, a vazão através do sistema é a mesma. Determine a vazão bombeada por uma única bomba conectada ao mesmo sistema. A altura geométrica é nula e utilize a fórmula de Hazen-Williams. Observe que o ponto de cruzamento da curva da associação em paralelo com a curva da associação em série, que é o ponto de funcionamento, também pertence à curva característica da tubulação, que é representada pela fórmula de Hazen-Williams.

[Q = 0,12m^3 /s] 5.4- Deseja-se recalcar 10 l/s de água por meio de um sistema de tubulações, com as seguintes características: funcionamento contínuo 24h, coeficiente de rugosidade da fórmula de Hazen-Williams C=90, coeficiente da fórmula de Bresse K = 1,5, diâmetro de recalque igual ao diâmetro de sucção, comprimentos reais das tubulações de sucção e recalque, respectivamente, de 6,0 m e 674,0 m, comprimentos equivalentes das peças existentes nas tubulações de sucção e recalque, respectivamente, de 43, m e 35,10 m, altura geométrica de 20 m. Com a curva característica de uma bomba, indicada na Figura 5.22, determine: a) Associando em paralelo duas destas bombas, obtém-se a vazão desejada? b) Em caso afirmativo, qual a vazão em cada bomba? c) Qual a vazão e a altura de elevação fornecidas por uma bomba isoladamente instalada no sistema? d) Que verificações devem ser feitas antes de escolher a bomba, de acordo com os pontos de funcionamento obtidos? a) [Sim] b) [Q = 5,1 l/s] c) [Q = 6,0 l/s; H = 21,6 m] d) [Potência requerida e cavitação] 5.6- Considere um sistema de abastecimento de água por gravidade entre dois reservatórios mantidos em níveis constantes e iguais a 812,00 e 800,00 m, ligados por uma tubulação de 6” de diâmetro, 1025 m de comprimento e fator de atrito f = 0,025. Desejando-se aumentar a capacidade de vazão do sistema, instalou-se, imediatamente na saída do reservatório superior, uma bomba centrífuga cuja curva característica é dada na tabela a seguir. Desprezando as perdas de carga localizadas e a perda de carga na sucção, determine a nova vazão recalcada, a cota piezométrica na saída da bomba e a potência requerida. Observe que, no caso, a altura geométrica na Equação 5.38 é negativa.

[Qc = 5,0 l/s] 5.14- Uma bomba centrífuga está montada em uma cota topográfica de 845,00 m, em uma instalação de recalque cuja tubulação de sucção tem 3,5 m de comprimento, 4” de diâmetro, em P.V.C. rígido, C = 150, constando de uma válvula de pé com crivo e um joelho 90º. Para um recalque de água na temperatura de 20º C e uma curva de N.P.S.H. requerido dada pela Figura 5.25, determine a máxima vazão a ser recalcada para a cavitação incipiente. Se a vazão recalcada for igual a 15 l/s, qual a folga entre o N.P.S.H. disponível e o N.P.S.H. requerido. Altura estática de sucção igual a 2,0 m e a bomba não é afogada. [Qmáx = 20 l/s; Folga = 3,2 m] 5.16- No sistema de bombeamento mostrado na Figura 5.27a para a vazão de recalque igual a 16 l/s, a perda de carga total na tubulação de sucção da bomba B 1 é de 1,40 m. Para esta vazão, o N.P.S.H. requerido pela bomba B 2 é igual a 5,0 m. Pretendendo-se que a folga entre o N.P.S.H disponível e o N.P.S.H requerido pela bomba B 2 seja igual a 3,20 m, calcule o máximo comprimento do trecho da adutora entre as duas bombas. Toda a adutora, sucção e recalque é de P.V.C. rígido C = 150,

de 4” de diâmetro. Temperatura média da água de 20º C. Dado a curva característica da bomba B 1. Despreze as perdas localizadas no recalque. [L= 274 m]