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    HIDRULICA II 1

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E ARQUITECTURA

    SECO DE HIDRULICA E RECURSOS HDRICOS E AMBIENTAIS

    HIDRULICA II

    2 SEMESTRE

    Enunciados dos problemas

    Fevereiro 2005

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    HIDRULICA II 2

    1 ESCOAMENTOS EM SUPERFCIE LIVRE

    PROBLEMA 1.1

    Trace as curvas representativas das funes geomtricas S(h), B(h), P(h). R(h) e da capacidade

    de transporte de um canal de seco trapezoidal, revestido de beto liso e com taludes a 2/3

    (V/H) e 5,00 m de largura de rasto. Obtenha as referidas curvas at altura h = 3,00 m.

    PROBLEMA 1.2

    Calcule a altura do escoamento uniforme no canal do problema anterior, para um caudal de

    25 m3/s e declives do fundo de 0,001 e 0,0002.

    PROBLEMA 1.3

    Calcule a altura do escoamento uniforme nas condies do Problema 1.1, supondo que o rastodo canal de terra irregular com vegetao rasteira e que o caudal e o declive do canal so,

    respectivamente, 25 m3/s e 0,0002.

    PROBLEMA 1.4

    Um canal de seco dupla apresenta as seguintes caractersticas:

    declive: 0,0012,

    largura do rasto do leito menor: 5,00 m,

    taludes a 2/3 (V/H), altura do leito menor: 2,00 m,

    largura do rasto do leito maior: 20,00 m,

    revestimento de asfalto rugoso.

    Determine o caudal transportado em regime uniforme no leito menor e a altura do escoamento

    uniforme para o caudal de 250 m3/s.

    PROBLEMA 1.5

    Calcule o caudal escoado em regime uniforme num canal de seco transversal circular, debeto, com 2,00 m de dimetro e declive 0,001, para as seguintes alturas de gua:

    1,00 m;

    1,60 m;

    1,64 m;

    1,88 m;

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    HIDRULICA II 3

    2,00 m.

    Considere K = 75 m1/3/s e utilize as seguintes funes ( em rad):

    8

    sen2D

    S =

    4

    sen

    D

    R =

    =

    D

    h21arcos2

    PROBLEMA 1.6

    Determine, para o transporte do caudal de 25 m3/s no canal do Problema 1.1, as seguintes

    grandezas:

    a) altura crtica,

    b) velocidade crtica,

    c) energia especfica crtica,

    d) declive crtico.

    Classifique os escoamentos uniformes obtidos no Problema 1.2.

    PROBLEMA 1.7

    Para uma seco rectangular de largura 3,00 m e coeficiente de Strickler K = 75 m1/3

    /s trace:

    a) a curva da energia especfica em funo da altura, para o caudal constante de 10 m3/s

    b) a curva do caudal em funo da altura, para a energia especfica constante de 4,00 m;

    c) as curvas das velocidades, caudais e energias especficas, em funo da altura do

    escoamento em regime uniforme, para o declive de 0,04;

    d) a curva da quantidade de movimento total em funo da altura, para o caudal de 10 m3/s;

    e) as curvas H/Hc e M/Mc em funo de h/hc, para o caudal de 10 m3/s;

    f) as curvas M = M(H) para o caudal de 10 m3/s. Analise a posio dos pontos a montante e

    a jusante de uma comporta ou de um ressalto.

    PROBLEMA 1.8

    Considere o canal prismtico representado na figura, em que os trechos 1 a 3 so

    suficientemente compridos para que neles se estabelea praticamente o regime uniforme.

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    HIDRULICA II 4

    Trace o andamento qualitativo da superfcie livre da gua, considerando as alteraes que

    possam resultar de diversos comprimentos do trecho 4.

    Represente qualitativamente o escoamento nos diagramas H = H(h) e M = M(h).

    PROBLEMA 1.9

    O canal AD, de seco transversal rectangular com 4,00 m de largura, de beto (K = 75 m1/3/s),

    liga dois reservatrios, estando a superfcie da gua cota 53,00 no de montante. As passagens

    entre o canal e os reservatrios fazem-se directamente, sem transies, estando a soleira da

    seco de entrada (A) cota 50,00. Determine:

    a) o caudal que percorre o canal, sabendo que para esse caudal o declive do trecho AB

    forte;b) o perfil qualitativo da superfcie livre, para as condies indicadas na figura, discuta as

    alteraes do referido perfil com as cotas da superfcie da gua no reservatrio a jusante;

    c) o caudal que o canal AD transportaria se tivesse o declive constante de 0,0001, supondo

    no haver influncia do nvel da superfcie livre da gua no reservatrio de jusante.

    Considere nas alneas a) e b) os trechos AB e CD suficientemente compridos para que neles se

    estabelea praticamente o regime uniforme.

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    HIDRULICA II 5

    PROBLEMA 1.10

    O canal representado na figura transporta o caudal de 11,5 m3/s e contm a transio BC, na

    qual o canal estreita de 4,00 m para 2,00 m, ao longo de 10,00 m. Para esse caudal, as alturas

    uniformes nos trechos AB e CD, com o mesmo declive, so, respectivamente, 0,55 m e 1,00 m.

    Determine:

    a) as alturas de gua em B e C, para uma sobreelevao do fundo, entre essas seces, de

    0,50 m;

    b) as alturas de gua em B e C, para uma descida do fundo, entre aquelas seces, de

    0,50 m. Trace qualitativamente o perfil da superfcie livre para os casos das alneas a) e

    b).

    Na resoluo do problema despreze as perdas de carga na transio e considere os trechos AB

    e CD suficientemente compridos para que neles se estabelea praticamente o regime uniforme.

    PROBLEMA 1.11

    O canal AD, rectangular e de 5,00 m de largura, apresenta nos trechos AB e CD alturas de

    escoamento uniforme iguais a 2,50 m, quando transporta o caudal de 20 m3/s.

    Entre B e C existe uma transio curta onde o canal sofre um rebaixamento.

    Desprezando as perdas de carga na transio, determine:

    a) as cotas da superfcie da gua em B e C. se o rebaixamento for de 1,80 m;

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    HIDRULICA II 6

    b) as cotas da superfcie da gua em B e C, se o rebaixamento for de 0,80 m.

    PROBLEMA 1.12

    O canal AC, de beto liso (K = 75 m1/3/s) tem seco rectangular, de 3,00 m de largura, e

    transporta o caudal de 10 m

    3

    /s. Na seco B, o canal tem instalada uma comporta com umcoeficiente de contraco de 0,60. O trecho BC suficientemente comprido para que nele se

    estabelea praticamente o regime uniforme. Determine:

    a) a altura de gua em C;

    b) a distncia de C a que se situa a seco do canal na qual a altura de gua de 1,80 m

    (despreze o efeito da curvatura das linhas de corrente prximo de C);

    c) a maior abertura da comporta compatvel com a existncia de um ressalto livre a jusante;

    d) a altura de gua a montante da comporta para uma abertura desta de 0,80 m.

    PROBLEMA

    1.13O canal colector AB recebe uniformemente 10 m3/s ao longo do seu comprimento de 10,00 m. A

    seco transversal do canal rectangular, de 4,00 m de largura. O caudal transportado at F

    pelo canal BF, com a mesma seco rectangular. O declive do trecho BC, igual ao de AB, tal

    que a altura uniforme do escoamento do referido caudal de 1,50 m. Entre C e D o canal desce

    bruscamente 15,00 m.

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    HIDRULICA II 7

    Determine:

    a) as alturas do escoamento em B e A;

    b) a altura do escoamento em D, supondo nulas as perdas de carga entre C e D e livre o

    ressalto que se forma a jusante;

    c) a altura do escoamento a jusante do ressalto, supondo que o degrau EF provoca um grau

    de submerso igual a 1,3.

    Admita que no trecho AB a perda de carga contnua igual ao declive do fundo do canal.

    PROBLEMAS COMPLEMENTARES

    PROBLEMA 1C.1

    Considere o canal rectangular com o perfil indicado na figura.

    No trecho AB escoa-se o caudal de 8 m3/s. Entre B e C o canal funciona como colector lateral,

    recebendo um caudal total de 2 m3/s

    Os trechos AB, CD e EF so suficientemente compridos para que neles se estabelea

    praticamente o regime uniforme, cujas alturas so, respectivamente, 0,20 m, 0,50 m e 0,90 m.

    Considere que as perdas de carga so nulas em DE e FG e que em BC so compensadas pelo

    declive do fundo do canal.

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    HIDRULICA II 8

    Determine:

    a) as alturas do escoamento em B, C, D e E;

    b) a sobreelevao da soleira FG para que o escoamento em G se d em regime crtico;

    c) o perfil qualitativo da superfcie livre, identificando as curvas de regolfo que ocorrem.

    PROBLEMA 1C.2

    Num descarregador de soleira espessa horizontal, situado cota 100,00, est montada uma

    comporta que deixa livre uma abertura de 1,00 m.

    soleira do descarregador segue-se o trecho de canal AB, com grande declive e que, ao fim de

    um comprimento em planta de 15,00 m, atinge a cota 96,00, enquanto a largura da sua seco

    rectangular varia linearmente de 6,00 para 4,00 m.

    cota 96,00 situa-se a bacia de dissipao de energia BC, seguida de um degrau de 0,90 m de

    altura, que d passagem para um canal de seco rectangular, de 4,00 m de largura e declive

    0,0004. No incio deste canal existe um descarregador lateral, com soleira espessa, de crista

    3,30 m acima do fundo do canal e paralela ao eixo do mesmo, e de 10,00 m de comprimento.

    Ao canal CD, suficientemente comprido para que nele se estabelea praticamente o regime

    uniforme, segue-se outro, EF, tambm de seco rectangular, com largura de 3,00 m e declive

    0,02. A transio do canal CD para o canal EF faz-se linearmente, num comprimento de 10,00 m

    e com o declive do fundo 0,0004, igual do canal CD.

    Sabendo que, imediatamente a jusante da transio DE, a altura do escoamento 1,90 m,

    determine:

    a) o caudal descarregado pelo descarregador lateral;

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    HIDRULICA II 9

    b) a cota X do nvel da gua no reservatrio, nas condies do enunciado;

    c) o grau de submerso do ressalto que, se se formar, se localizar na bacia BC;

    d) o andamento qualitativo da superfcie livre.

    Indique, ainda, o procedimento para obteno das alturas de escoamento na transio DE.

    Considere:

    as perdas de carga contnuas ao longo do descarregador lateral e na transio DE iguais

    ao declive do fundo do canal;

    nulas as perdas de carga entre a comporta e o degrau C;

    o coeficiente de Strickler de K = 75 m1/3/s;

    os valores 0,60 e 0,385 para coeficientes de contraco da comporta e de vazo do

    descarregador lateral, respectivamente.

    PROBLEMA 1C.3

    Considere o canal representado na figura, alimentado por um canal colector lateral com um

    caudal especfico q = 4 m3/sm. Na extremidade de jusante do canal existe uma comporta de

    abertura inferior de 0,70 m acima da soleira do canal e, paralela ao eixo deste, um canal

    descarregador lateral com crista paralela soleira do canal.

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    HIDRULICA II 10

    Admita que o coeficiente de Strickler K = 80 m1/3/s, que = = 1,00 e que os trechos BC e DE

    so suficientemente longos para que neles se estabelea praticamente o regime uniforme.

    Nestas condies determine:

    a) as alturas de gua nas seces A e B;

    b) o caudal que passa na seco F, sabendo que o caudal unitrio descarregado obedece

    seguinte lei de vazo:

    q = 0,40 (2g)1/2 (h p)3/2

    em que h a altura de escoamento no canal e p a altura da crista do descarregador

    lateral acima da soleira do canal;

    c) o andamento qualitativo da superfcie livre, justificando com os clculos necessrios a

    localizao de eventuais ressaltos.

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    HIDRULICA II 11

    2 ESCOAMENTOS VARIVEIS COM SUPERFCIE LIVRE

    PROBLEMA 2.1

    Num canal com seco rectangular escoa-se, em regime uniforme, o caudal de 18 m3/s. Numa

    determinada seco deste canal existe uma comporta de regulao. Uma manobra rpida nestacomporta provoca a diminuio do caudal para 12 m3/s. Admitindo que o escoamento

    rapidamente varivel determine:

    a sobrelevao da onda a montante da comporta;

    a velocidade de propagao da onda para montante.

    Admita que a largura do canal b = 3 m e que a altura inicial do escoamento hu = 2 m.

    PROBLEMA 2.2

    Num canal de seco rectangular (b = 2,5 m) escoa-se o caudal de 5 m3/s com a altura uniforme

    de 2 m. Na seco de montante do canal o caudal aumenta, subitamente, para 10 m3/s.

    Determine a sobreelevao da onda resultante e a respectiva velocidade de propagao para

    jusante admitindo que o escoamento rapidamente varivel.

    PROBLEMA 2.3

    Admita que o fechamento completo de uma comporta num canal anula subitamente o caudal e a

    altura do escoamento a jusante da mesma. Sabendo que a velocidade inicial do escoamento

    6 m/s determinar:

    o nmero de Froude do escoamento inicial;

    a equao da superfcie livre a jusante da comporta nos instantes seguintes manobra.

    (Problema 3 foi adaptado de V. Streeter Mecnica do Fluidos, edio brasileira, 1981)

    PROBLEMA 2.4

    Uma barragem com a altura de 100 m e retendo um volume de gua a montante colapsa total e

    subitamente, estando o leito do rio inicialmente seco a jusante.

    Determine os valores tericos das seguintes grandezas (problema de Ritter):

    velocidades das frentes de onda, respectivamente a jusante e a montante do local da

    barragem; altura de gua e velocidade do escoamento na seco da barragem aps o colapso;

    profundidade e velocidade do escoamento numa seco a 10 km para jusante do local

    da barragem e 30 min aps o colapso.

    Considere que o leito horizontal, a seco muito larga e as perdas de carga hidrulica so

    nulas.

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    HIDRULICA II 12

    3 ESCOAMENTOS EM CANAIS DE LEITO MVEL

    PROBLEMA 3.1

    Um rio com a profundidade de 0,5 m apresenta antidunas com 2,00 m de comprimento. Estimar

    o caudal lquido unitrio (por unidade de largura).

    PROBLEMA 3.2

    Um rio apresenta as seguintes caractersticas

    mm250D50 ,=

    1sm60V = ,

    m90h ,=

    126 sm10 =

    00040i ,=

    O escoamento permanente e uniforme. Estime a configurao do leito. Justifique.

    PROBLEMA 3.3

    Pretende-se realizar um canal para transportar um caudal de 13 sm3 , em terreno de aluvio

    composto por areia grossa e seixo ( )cm5D75 = , e um declive de 0,01. Suponha taludes

    devidamente protegidos da eroso atravs de revestimento adequado. Qual a largura mnima

    deste canal para que ele no seja erodvel?

    PROBLEMA 3.4

    Pretende-se realizar um canal para transportar um caudal de 50 m3 s-1, com um declive de 0,001

    num solo de aluvio composto por material grosseiro, comD75 = 5 cm. Tratando-se de um canal

    no revestido, de seco trapezoidal, e admitindo um ngulo de talude natural dos sedimentos

    de 37, determine os valores desejveis para a largura do fundo e a inclinao dos taludes.

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    HIDRULICA II 13

    4 ESCOAMENTOS EM ORIFCIOS E DESCARREGADORES

    PROBLEMA 4.1

    Determine o dimetro que dever ter um orifcio circular praticado no fundo de um reservatrio

    para escoar o caudal de 0,50 m3

    /s considerando ou no a existncia de um tubo adicionalexterior e uma carga sobre o eixo do orifcio de:

    a) 10,00 m;

    b) 20,00 m.

    PROBLEMA 4.2

    Dois reservatrios com a superfcie livre cota 10,00 e 3,00 m respectivamente, esto

    separados por uma parede onde se praticou um orifcio quadrado de base horizontal com 1,00 m

    de lado e centro de massa cota 5,00 m.

    Determine o caudal escoado pelo orifcio, desprezando a velocidade da gua nos reservatrios,

    nas condies anteriores e para o caso de o segundo reservatrio ter o nvel cota 5,00 m.

    PROBLEMA 4.3

    Calcule o caudal escoado sobre um descarregador Bazin de largura igual a 3,00 m e altura de

    2,00 m, sendo a carga sobre a crista de 0,50 m. O descarregador est montado a toda a largura

    de um canal horizontal.

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    HIDRULICA II 14

    5 ESCOAMENTOS EM MEIOS POROSOS

    PROBLEMA 5.1

    O ensaio para determinar a permeabilidade de uma amostra de solo, num permemetro de carga

    constante, conduziu aos resultados que se apresentam na figura.Durao do ensaio: 10 min

    Seco da amostra: 1,0 dm2

    Volume escoado: 1,0 l

    De acordo com estes resultados, determine o valor da permeabilidade da amostra e verifique se

    correcta a aplicao da lei de Darcy, para o dimetro mdio dos gros de 0,1 mm.

    PROBLEMA 5.2

    Num poo de 1,0 m de dimetro, que atravessa um manto fretico sobre uma camada

    impermevel horizontal, injecta-se o caudal de 2,00 m3/min, o que provoca, em furostestemunhas, s distncias de 20,00 m e 50,00 m do eixo do poo, elevaes do nvel fretico de

    0,30 m e 0,10 m, respectivamente.

    Sabendo que o manto fretico na zona no perturbada, distncia de 500,00 m, se encontra a

    20,00 m da superfcie do solo, determine o mximo caudal que possvel injectar sem que a

    gua no furo atinja a superfcie do solo. A espessura do manto fretico de 30,00 m.

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    HIDRULICA II 15

    PROBLEMA 5.3

    Uma camada permevel (K = 10-4 m/s), que se encontra assente sobre uma camada

    impermevel horizontal, suporta um aqufero subterrneo que se escoa para um lago de 3,00 m

    de profundidade.

    Determine o caudal escoado por metro de largura, tendo e ateno que, num furo testemunha

    existente a 100,00 m, se observa a altura de gua de 1,00 m.

    PROBLEMA 5.4

    De um poo de 1,00 m de dimetro que atinge o topo de um manto artesiano extrai-se o caudal

    de 20 l/s, observando-se rebaixamentos em relao ao nvel hidrosttico de 10,00 m, no poo, e

    de 7,00 m, num furo a 20,00 m do eixo do poo. O nvel hidrosttico situa-se 80,00 m acima da

    base do manto.

    Determine:

    a) a permeabilidade do manto artesiano;

    b) o rebaixamento num furo distncia de 40,00 m do eixo do poo.

    PROBLEMA 5.5

    Numa ilha existente num lago pretende-se explorar um poo artesiano que atravessa a

    respectiva camada em toda a espessura.

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    HIDRULICA II 16

    Bombando-se no poo o caudal de 1,00 m3/min, verifica-se num furo testemunha a 30,00 m de

    distncia do eixo um abaixamento do nvel fretico de 15,00 m.

    Determine:

    a) o abaixamento do nvel fretico no poo durante a bombagem;

    b) o caudal mximo que teoricamente o poo poderia fornecer.

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    HIDRULICA II 17

    6 TURBOMQUINAS HIDRULICAS

    PROBLEMA 6.1

    Uma turbina Francis est instalada sob uma queda til de 78,00 m, fornecendo 10 000 kW e

    apresentando 300 r.p.m. e rendimento 0,85.

    Pretendendo instalar-se uma turbina igual primeira sob uma queda til de 60,00 m, determine a

    velocidade de rotao e a potncia da nova turbina, para que ambas funcionem em condies de

    semelhana.

    PROBLEMA 6.2

    Uma turbina dever trabalhar sob a queda til mxima de 265,00 m, utilizando o caudal mximo

    de 540 l/s.

    Indique a soluo mais favorvel entre as solues possveis, o tipo de turbina e dimensione-aem primeira aproximao.

    PROBLEMA 6.3

    Uma central hidroelctrica utiliza, sob a queda til constante de 15,00 m, um caudal varivel

    entre 6,00 e 23,00 m3/s.

    Indique a soluo mais aconselhvel para o nmero e tipo de turbinas.

    PROBLEMA 6.4

    Uma central hidroelctrica dever utilizar caudais variveis entre 5,00 e 35,00 m3/s, para a queda

    dos melhores rendimentos; o nvel de gua na tornada constante e o da restituio est sujeito

    a variaes ocasionais que atingem 10,00 m sobre o normal; a queda mais frequente, se toda a

    queda bruta disponvel for aproveitada, de 250,00 m.

    Determine o nmero de grupos a instalar e o tipo e velocidade de rotao das respectivas

    turbinas. Discuta vantagens e inconvenientes das diferentes solues possveis.

    PROBLEMA 6.5

    Uma central hidroelctrica aproveitar quedas teis que variam entre 40,00 e 60,00 m.

    Os caudais mximo e mnimo que dever utilizar para a queda de 60,00 m sero,

    respectivamente, de 40,00 e 10,00 m3/s.

    Determine:

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    HIDRULICA II 18

    a) o nmero de grupos idnticos a instalar, o tipo, potncia e nmero caracterstico de

    rotaes de cada turbina e o nmero de pares de polos do alternador acoplado;

    b) a altura mxima de aspirao da turbina (dado: tenso absoluta do vapor de

    gua = 0,343 N/cm2).

    PROBLEMA 6.6

    Uma central hidroelctrica dever trabalhar sob queda variando entre 45,00 e 75,00 m,

    apresentando os melhores rendimentos para a queda de 63,00 m.

    As potncias mnima e mxima que dever fornecer para a queda de 63,00 m so

    respectivamente 10 000 e 40 000 kW.

    a) Indique o nmero de grupos idnticos a instalar, o tipo e nmero caracterstico de rotaes

    das turbinas;

    b) indique o nmero de kVA para que dever ser dimensionado o alternador, supondo que,para qualquer queda, a turbina poder funcionar com o distribuidor totalmente aberto e

    que cos = 0,80 e admitindo que o diagrama em colina das turbinas a instalar o da

    Fig. 15.28 do livro Hidrulica de A. Quintela.

    PROBLEMA 6.7

    Uma bomba cujo diagrama em colina o da figura seguinte foi projectada para, com o

    rendimento mximo de 0,90, elevar o caudal de 10,00 m3/s altura total de 100,00 m, quando

    acoplada a um motor de 500 r.p.m.

    Por modificao posterior das condies de bombagem, torna-se necessrio passar para uma

    altura total de elevao de 140,00 m, pretendendo-se utilizar a mesma bomba.

    Indique o procedimento mais conveniente para conseguir aquele objectivo e calcule a potncia

    absorvida pela bomba nestas condies.

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    HIDRULICA II 19

    PROBLEMA 6.8

    Um depsito de regulao hidrulica, onde o nvel da gua varia entre as cotas 40,00 e 60,00 m, alimentado a partir de um rio, onde a superfcie da gua est constantemente cota 10,00 m,

    por meio duma conduta de ao soldado com 800,00 m de comprimento e 0,50 m de dimetro.

    Na conduta est instalada uma bomba centrfuga dimensionada para as seguintes condies

    ptimas de funcionamento: 60,00 m de altura de elevao total, caudal 0,50 m3/s rendimento

    0,70, nmero de rotaes do motor acoplado 1 000 r.p.m.

    O diagrama em colina da bomba o da figura do problema anterior.

    Determine:

    a) o caudal elevado, a potncia pedida ao motor e a energia consumida por m3 de guaelevado, quando o nvel da gua no depsito se situa cota 60,00 m;

    b) os valores das mesmas grandezas, quando o nvel da gua no depsito se situa cota

    40,00 m;

    c) o consumo de energia por m3 de gua elevado, nas condies da alnea b), se por meio

    duma vlvula se regular o caudal para 0,50 m3/s;

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    HIDRULICA II 20

    d) o caudal elevado nas condies da alnea a) se se instalar uma bomba de iguais

    caractersticas em paralelo com a primeira.

    PROBLEMA 6.9

    Uma determinada bomba hidrulica dever ser ligada a um reservatrio por uma conduta deaspirao em fibrocimento com 0,50 m de dimetro e 100 m de comprimento. A superfcie da

    gua no reservatrio encontra-se sujeita presso absoluta de 105 Pa e a sua temperatura de

    20C.

    Sabendo que a bomba dever elevar um caudal de 1,0 m3/s e que, para esse caudal, o NPSH

    exigido de 2,5 m, determine a mxima altura, acima do nvel da superfcie da gua no

    reservatrio, a que se poder colocar o eixo da flange de aspirao da referida bomba.

    PROBLEMA 6.10

    Dois reservatrios, de grandes dimenses, esto ligados por uma conduta de ao com 900,00 m

    de comprimento total e um dimetro de 0,20 m. A diferena de cotas das superfcies livres dos

    dois reservatrios de 18,00 m. As perdas de carga contnuas podem ser representadas pela

    seguinte frmula monmia

    550592 JD436Q ,,,= .

    Na conduta est instalada, a 10,00 m do reservatrio de montante, uma bomba centrfuga

    caracterizada pelo diagrama em colina junto.

    a) Determine o nmero de rotaes do motor e a potncia da bomba na situao de se escoarum caudal de 70 l/s.

    b) Determine a altura mxima, acima da superfcie livre do reservatrio de alimentao, a que

    pode ser colocado o eixo da flange de aspirao.

    (pa= 1,012105 N/m2; tv= 3234 N/m

    2)

    NOTA: Considere desprezveis as perdas de carga singulares.

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    HIDRULICA II 21

    PROBLEMA 6.11

    Uma bomba centrfuga, caracterizada pelo diagrama em colina da figura junta, utilizada para

    bombar gua de um poo para um reservatrio elevado, atravs duma conduta de ao com

    48,00 m de comprimento total e dimetro de 0,10 m. A diferena de cotas entre a superfcie da

    gua no poo e a superfcie livre do reservatrio elevado de 6,00 m. A bomba est instalada a30,0 m do reservatrio de montante.

    a) Escolha o menor dimetro comercial da roda (D) compatvel com a elevao do caudal de

    0,015 m3s-1, quando este valor regulado por meio duma vlvula, e calcule a potncia da

    bomba. Para aquele caudal , considere que o factor de resistncia, f, igual a 0,013.

    b) Determine, para a situao da alnea anterior, a altura mxima, acima da superfcie da gua

    no poo, a que pode ser colocado o eixo da seco da flange de aspirao da bomba. (pa=

    1,012 105 Nm-2; tv= 3234 Nm-2).

    c) Determine a potncia da bomba quando o caudal for regulado para aquela funcionar no ponto

    de rendimento mais elevado para a roda da alnea a).

    NOTA: Na resoluo das alneas a) e b) despreze as perdas de carga localizadas na entrada e

    na sada da conduta.

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