Trabalho Nº 1 – Condutos sob Pressão

IPÊ – Instituto Paraibano de Educação

Curso de Engenharia Civil

P7 – Hidráulica / 2015.2

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Semestre Letivo 2015.2

Turmas P7B, P7C e P7D

Componente Curricular:

HIDRÁULICA (H)

Professor:

António J. T. Relvas

(Engº Civil. MsC. PhD)

Trabalho Nº 1 – Condutos sob Pressão

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Curso de Engenharia Civil

P7 – Hidráulica / 2015.2

TRABALHO Nº 1

CONDUTOS SOB PRESSÃO

• Entrega do enunciado aos Alunos – 20/08/2015.

• Prazo de Entrega do Trabalho – 31/08/2015 (na aula desse dia).

• Trabalho realizado em grupo de até três alunos.

• O Trabalho é composto de 5 exercícios, valendo 20% cada um.

• Peso do Trabalho na Nota é de 2 pontos (a juntar a 8 pontos da

prova da 1ª Verificação da Aprendizagem).

Trabalho Nº 1 – Condutos sob Pressão

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A)

Determinar o regime de escoamento (laminar ou turbulento) nas seguintes

situações, justifique:

• I) transporte de água com vazão de 0,01 l/s numa tubulação de 10 mm

diâmetro.

• II) transporte de água com vazão de 0,200 m3/s numa tubulação de

500mm diâmetro.

B)

Numa tubulação de latão (rugosidade absoluta “e”=0,003 mm) de 50 mm de

diâmetro circula a vazão de 1 l/s de um óleo de viscosidade cinemática

5x10-5 m2/s. Determinar a perda de carga unitária.

EXERCÍCIO Nº 1

Considerar a viscosidade cinemática da água, u =1x10-6 m2/s

Trabalho Nº 1 – Condutos sob Pressão

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A)

Numa tubulação de ferro fundido com revestimento de argamassa de

cimento e diâmetro de 0,50 m escoa-se a vazão de água de 250 l/s.

Calcular a perda de carga unitária pela fórmula empírica de Hazen-Williams

e pela fórmula universal (considere o coeficiente de rugosidade C=125 e a

rugosidade absoluta “e”=0,2 mm).

B)

Calcular a perda de carga unitária J1 e J2 para as vazãos Q1=0,8 m3/s e

Q2=1,2 m3/s escoando-se numa tubulação de 1,00 m de diâmetro, de

concreto armado com rugosidade absoluta “e” igual a 1,2 mm.

EXERCÍCIO Nº 2

Considerar a viscosidade cinemática da água, u =1x10-6 m2/s

Trabalho Nº 1 – Condutos sob Pressão

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A)

Uma tubulação de ferro dúctil (C=110) com 1800 m de comprimento e

300mm de diâmetro está descarregando em um reservatório. Sabendo que

o desnível entre a represa e o reservatório é D=10 m, determinar qual a

perda de carga localizada (e o respectivo valor de K) que deverá ser

garantida no registro R, localizado imediatamente a montante do

reservatório, de forma que se escoe a vazão de 60 l/s.

Considerar as perdas de carga localizadas adotando os seguintes

coeficientes K: K1=0,5; K2=0,4 e K3=0,2.

EXERCÍCIO Nº 3

K1

K1

K2

K2

K3

K3 K1

K=?

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A)

Um reservatório de grandes dimensões alimenta uma tubulação ABC, de

aço soldado com revestimento epóxico (C=115), de 0,25 m de diâmetro,

com um ponto alto em B, onde está instalado um tubo piezométrico, e com

um obturador na extremidade C (ver figura acima). Determinar a seção do

obturador e a vazão escoada, quando toda a tubulação funciona sob

pressão e em B registra-se uma carga (energia) de 55m.

Desprezar as perdas de carga localizadas e a contração no obturador.

EXERCÍCIO Nº 4

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A)

Dois reservatórios A e B estão ligados por uma tubulação de PVC usado

(coeficiente da fórmula de Hazen Williams, C=130), com um ponto alto em

C (ver figura acima). Determinar os diâmetros dos trechos AC e CB para

transportar a vazão de 60 l/s, com a condição do trecho AC ter o menor

diâmetro que assegure em C a cota piezométrica mínima de 77,0 m.

Desprezar as perdas de carga localizadas.

EXERCÍCIO Nº 5