3ª prova 1 2012 resolvida

Hidráulica 1: Celebração do Aprendizado 3

Aluno(a):________________GABARITO_____________Turma:______Nota:__34__VEJA NO FINAL: TRATAMENTO ESTATÍSTICO

1ª questão (valor: 9 pontos)Para a instalação de recalque representada na Figura abaixo, preencha os dados solicitados em sua tabela.

Resolução:

Moleza! É o Problema Resolvido 8.4.3 do livro!

3P - 1º semestre 2012

2ª Questão (valor: 9 pontos)Quais serão as cargas transitórias extremas numa adutora por recalque cujo perfil é

mostrado na Figura abaixo e que temas seguintes características:TubulaçãoMaterial: ferro dúctil (K = 0,5); diâmetro:100 mm; espessura da parede: 3 mm; extensão: 300 m;Conjunto moto-bombaPotência: 15 CV; rotação: 1750 RPM;Dados de regimeVazão: 10 litros/segundo; desnível geométrico: 55 m; perdas de carga: 5 m; rendimento da bomba: 80%.

Preencha os quadros vazios da Figura em que aparecem os sinais (?)

Resolução:

Moleza! É o Exercício Resolvido 7 do Capítulo 9 do livro!


De posse dos valores de 2 e k.2L/a, recorremos aos gráficos de Crawford e obtemos:

Junto à bomba: 0,95A meio caminho da adutora: 0,63

Como a redução de carga é dada por H x Ho, e como H = 55 + 5 = 60 m. então:

Junto à bomba .............................. 0,89 x 60 = 53,40 mA meio caminho da adutora .......... 0,61 x 60 = 36,60 m

A Figura abaixo mostra os valores encontrados.


3ª Questão (valor: 8 pontos)A cidade de Conceição do Rio Vermelho é abastecida por um manancial de alto de serra, cuja excelente qualidade é um dos orgulhos de seus moradores. A água é captada através de uma barragem de nível, cuja bacia hidrográfica, magnificamente preservada, é toda de propriedade da Prefeitura Municipal. Daí ela é conduzida por gravidade, através de uma adutora construída de PVC, de diâmetro externo igual a 110 mm e extensão igual a 2180 metros, até um sistema de filtros lentos de areia. Segundo a Prefeitura Municipal, a vazão escoada por essa adutora é da ordem de 36 metros cúbicos por hora. Logo após filtrada, a água recebe a adição de cloro, para o que se utiliza solução de hipoclorito de sódio, e é fluoretada, através da aplicação de solução de fluossilicato de sódio. Terminado esse tratamento, a água é encaminhada ao reservatório da cidade e, daí, à rede de distribuição. A vazão da adutora, igual a vinte litros por segundo, é controlada através de um registro de gaveta situado em sua extremidade de jusante.

Através de consulta ao projetista da adutora, a Prefeitura Municipal foi informada que os tubos de PVC utilizados são da classe 20, que lhe permite resistir à pressão máxima de 10 kgf/cm². A espessura da parede desses tubos é igual a 7,8 mm, o que faz com que seu diâmetro interno (que é o que efetivamente interessa) seja igual a 98,4 mm. Além disto, o coeficiente k correspondente, utilizado nos cálculos da celeridade, deve ser considerado igual a 28.

Preocupada em manter a integridade da adutora, a Prefeitura Municipal solicitou que o projetista informasse a respeito dos cuidados operacionais que seus funcionários deveriam ter para evitar que a adutora ficasse submetida a pressões elevadas resultantes de manobras muito rápidas. O projetista informou que bastaria instruir aos operadores da adutora que ela deveria ser manobrada (quer dizer, aberta ou fechada) num tempo igual ou superior ao período da adutora. Uma vez observado esse cuidado, a sobrepressão junto ao registro não excederia o valor igual a a.Uo / g.

A resposta pareceu muito técnica, porém pouco esclarecedora, para a equipe operacional da Prefeitura Municipal. Assim sendo, ela solicita que você lhe informe qual é esse valor – período da adutora – em segundos, e qual é o valor fornecido pela expressão em metros de coluna d’água. Ele é capaz de superar a pressão máxima suportável pela adutora?

Resolução:

É muito fácil para quem lê com atenção.

Vamos determinar a celeridade da adutora:

E a velocidade média de escoamento de água na adutora, sabendo que Q = 36 m³h = 10 L/s:

O período da canalização é igual a:

E o valor da sobrecarga aUo / g é:


Portanto, o tubo resiste à sobrecarga.

NOTA: O TEXTO DA QUESTÃO SOLICITAVA PARA CALCULAR A SOBREPRESSÃO ATRAVÉS DA EXPRESSÃO a.Uo / gHo, QUE ESTÁ INCORRETA. ASSIM SENDO, ESTE CÁLCULO FOI DESCONSIDERADO DA CORREÇÃO.


4ª Questão (valor: 8 pontos)Certa adutora fornece 370 L/s de água a 20ºC (água = 10-6 m²/s) através de

uma tubulação com 600 mm de diâmetro e extensão igual a 850 m, montada em tubos de ferro fundido velhos, para os quais o valor de k, determinado através de ensaios de campo, apresentou valor igual a 3 mm

Determine:a) a velocidade média de escoamento b) a perda de carga unitária (isto é, por metro de canalização), através da Fórmula Universal.

Assinale Como você encontrou o fator de atrito f sobre o ábaco de Moody anexo.

Memória de cálculo:

a) Velocidade média de escoamento:

b) Perda de carga através da fórmula Universal:

O número de Reynolds é:

Foi dado k = 3 mm. Trata-se de um valor medido. Assim sendo, não deve ser multiplicado por coeficiente de reforço. Portanto:

Com os valores de Re e k/D encontrados, entramos o ábaco de Moody e determinamos (ver Figura):f = 0,031

Então:


AVALIAÇÃO ESTATÍSTICA:

Turma AA:

Notas

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

Média da turma: 22,8Desvio padrão: 4,35

Mediana: 19


Turma AB:

Notas

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34


Mediana: 16


Turma: CH

Notas

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34


Mediana: 19


3ª prova 1 2012 resolvida

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