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LISTA 01Parte A - Capítulos 1 e 2 – HB

1. O diâmetro de uma tubulação que transporta água em regime permanente varia gradualmente de 150 mm, no pontoA, 6 m acima de um referencial, para 75 mm, no ponto B, 3 m acima do referencial. A pressão no ponto A vale103 KN/m2 e a velocidade média é 3,6 m/s. Desprezando as perdas de carga, determine a pressão no ponto B.

(Resp. P B = 35,2 KN/m2  )

2. Uma bomba de água requer 5 hp para criar uma carga de bomba de 20 m. Se sua eficiência é de 87%, qual é a vazãoda água? (Resp. Q = 16,6 l/s)

3. O sistema bomba-turbina retira água do reservatório superior durante o dia para produzir potência para uma cidade. Ànoite, o sistema bombeia água do reservatório inferior para o superior para restaurar a situação. Para uma vazão deprojeto de 56,8 m3/min em ambas as direções, a perda de carga por atrito é de 5,2 m. Calcule a potência em kW (a)extraída pela turbina e (b) entregue pela bomba.

(Resp. Pot (Bomba) = 403,53 KW ;Pot (Turbina) = 306,61 KW)

4. Uma tubulação transporta 0,05 m³/s de água a 30ºC. O comprimento da linha é de 300 m, e seu diâmetro é de 0,25m.Estime a perda de carga causada pelo atrito, usando as duas fórmulas, (a) Darcy-Weisbach (ε = 0,5mm), (b) Hazen-Williams (C  = 110). A viscosidade cinemática da água a 30ºC é igual 0,804 x 10-6 m²/s.

(Resp. a) ∆H = 1,53 m; b) ∆H = 1,79 m)

5. Água deve ser bombeada através de um tubo de 610 m do reservatório 1 para 2 a uma taxa de 85 l/s. Se o tubo é deferro fundido de 150 mm de diâmetro e a bomba tem 75% de rendimento, qual é a potência necessária, em hp, para abomba? (Resp. Pot = 215 HP) 

UNIPLANCENTRO UNIVERSITÁRIO PLANALTO DO DISTRITO FEDERALDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVILDISCIPLINA: Hidráulica e HidrologiaProf.ª: Francisca Dariana G. Lima

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6. Calcule a perda de carga e a queda de pressão em 61 m de um tubo de ferro fundido asfaltado (ε = 0,12 mm)horizontal de 152 mm de diâmetro transportando água a uma velocidade média de 1,82 m/s. Dado: ν = 1,02 x 10-5 (m2/s). Determine, também, o tipo de escoamento.

(Resp. a) ∆H = 1,36 m; b) ∆P = 13,34 m)

Parte B - Capítulos 1 e 2 – HB

QUESTÕES DO LIVRO:

PORTO, Rodrigo de Melo. Hidráulica básica. 3. ed. São Carlos, SP: EESC-USP, 2004. 540 p.

7. 1.8

8. 1.12.

9. 2.16

10. 2.26

Parte C - Capítulo 3 – HB

11.  Um líquido escoa por um tubo de 14 cm de diâmetro em condições de escoamento turbulento hidraulicamenterugoso. A velocidade na linha de centro é 3 m/s. Sendo a rugosidade absoluta da tubulação ε = 0,5 mm, calcule: (a) avelocidade de atrito; (b) a velocidade média; (c) a tensão de cisalhamento na parede e; (d) tipo de escoamento.Dados: ν = 1,51 x 10-5 m2/s; ρ = 1,205 kg/m3.

(Resp. a) u* = 0,144 m/s b) V = 2,46 m/s c) τ 0=0,025 Pa) 

12. Em um ensaio de perda de carga de uma luva de redução de 2” × 1 ½”, o comprimento equivalente da peça, emrelação ao tubo de menor diâmetro (1 ½”), foi determinado igual a 0,38 m. Assumindo por simplificação, que ocoeficiente de atrito f   para dois tubos seja o mesmo, determine o comprimento equivalente da luva em relação aodiâmetro de montante (2”).

(Resp. Le= 1,60m)

13. Água, ρ = 1000 kg/m3 e ν = 1,02.10-6 m2/s, é bombeada entre dois reservatórios a uma vazão de 5,6 L/s, por um tubode 122 m de comprimento 50 mm de diâmetro e diversos acessórios, como mostrado na figura abaixo. A rugosidaderelativa é ε/d = 0,001. Calcule a potência requerida pela bomba em hp.

(Resp. Pot (Bomba) = 2,91 KW)

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Perda K

Entrada em canto 0,5

Válvula globo aberta 6,9

Curva com 12 pol de raio 0,15

Cotovelo normal de 90° 0,95

Válvula gaveta aberta 3,7

Saída em canto agudo 1,0

Total ∑K 13,2

14. Um grande reservatório fornece água para a comunidade, de acordo com o sistema de suprimento de água, mostradona figura abaixo. Água é bombeada de um reservatório para uma um grande tanque de armazenagem antes de serenviado para a estação de tratamento de água. O sistema é projetado para fornecer 1310 l/s de água a 20°C. De Bpara C o sistema consiste de uma entrada de borda, 760 m de tubo, três válvulas gaveta, quatro cotovelos de 45° edois cotovelos de 90°. A pressão manométrica em C é 197 KPa. O sistema entre F e G contém 760 m de tubo, duasválvulas gaveta e quatro cotovelos de 90°. Todo o tubo é de 508 mm em ferro fundido ( ε = 0,25 mm). Calcule avelocidade média da água no tubo, a pressão manométrica na seção F, a potência de acionamento da bomba (sua

eficiência é 80%).

(Resp. a) V =6,46 m/s; b) P = 60,49 mca; c ) Pot = 652,51 KW) 

Parte D - Capítulo 3 – HB

PORTO, Rodrigo de Melo. Hidráulica básica. 3. ed. São Carlos, SP: EESC-USP, 2004. 540 p.

15. 2.16

16. 3.2

17. 3.4

18. 3.13