Hidraulica

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LISTA DE EXERCÍCIOS:
Os problemas a seguir seguem o esquema da figura abaixo:

1. Considere um reservatório pressurizado com uma carga de 8,0 m e nível d´água na cota 12,5 m e que na parte inferior deste reservatório tenha um orifício com diâmetro de 0,075 m. Calcular a vazão de saída do reservatório, desconsiderando a perda de carga no orifício. (Resposta: Q = 0,081 m3/s)

2.Considere o mesmo problema anterior, agora com o reservatório com uma tubulação horizontal de 25,0 m, sem perda de carga (figura 1), com os mesmos níveis de pressão e cota em A e B. Determine qual deve ser o diâmetro da tubulação de forma a resultar num escoamento com vazão de Q = 0,081 m3/s. (Resposta: D = 0,075 m)

3. Considerando novamente o problema representado na figura 1, determine a cota emque deve estar a superfície do reservatório se a carga piezométrica for de 8,0 m a tubulação tiver 25,0 m de extensão, diâmetro de 0,075m, de forma a escoar uma vazão de Q = 0,081 m3/s. Admita um fator de resistência ao escoamento f = 0,011. (Resposta: ZA = 75,0 m)

4. Repita o exercício anterior, considerando que o reservatório tenha a superfície livre (não é pressurizado), calculando ofator de resistência ao escoamento. (Resposta: ZA = 83,0 m)

5. Seguindo ainda o esquema da figura 1, calcular a vazão de escoamento, considerando a perda de carga na tubulação. Para efeito de simplificação, desconsidere o termo cinético no ponto B. (Resposta: Q = 0,092 m3/s)

6. Repita o exercício anterior, considerando o termo cinético no ponto B determinado com a vazão resultante doexercício anterior. (Resposta: Q = 0,077 m3/s)

7. Considerando agora que a tubulação que sai do reservatório tenha singularidades (peças que dão perdas localizadas) conforme o representado na figura 2. O reservatório não é pressurizado e a cota de saída no ponto B é 3,50 m. A tubulação tem diâmetro de 0,075 m, extensão de 25,0m. Esta tubulação tem 4 curvas de 90o de raio curto, uma válvulade retenção e um registro de gaveta que se encontra totalmente aberto. Determinar a cota da superfície livre do reservatório de forma a permitir um escoamento de Q = 0,077 m3/s. A tabela seguinte relaciona os comprimentos equivalentes das singularidades. (Resposta: ZA = 138.4 m)
Tabela dos comprimentos equivalentes para o exercício 7.
Peça | L equivalente (m) |
saída de reservatório | 5.6 |curva 90o | 5.4 |
válvula de retenção | 13.9 |
registro de gaveta | 1.2 |

8. Dois reservatórios estão interligados (figura 3) por uma tubulação horizontal de 68 m de extensão e diâmetro de 0,30 m. A vazão de escoamento entre os reservatórios é de Q=0,15 m3/s. Os reservatórios são pressurizados com PA = 50 KN e PB = 125 KN. A superfície do reservatório inferior é 3,50 m. Pede-se paradeterminar a cota do reservatório A. (Resposta: ZA = 11,7 m)

9. Considere o problema anterior, com o reservatório A na cota 11,7 m e pressurizado com PA = 30 KN e com o reservatório B na cota 3,5 m e pressurizado com PB = 175 KN. Determinar a vazão e o sentido de escoamento entre os reservatórios. (Resposta: Q = 0,227 m3/s do reservatório B para o reservatório A)

10. Dois reservatórioscom superfície livre pressurizadas, estão interligados por uma tubulação conforme a ilustração da figura 4. A pressão na superfície do reservatório A é de 180 KPa, enquanto que na superfície do reservatório B é de 3,5 KPa. A superfície d´água no reservatório B encontra-se na cota a cota 16,0 m. A tubulação tem diâmetro de 0,25 m e extensão de 25,0m. Esta tubulação tem 4 curvas de 90o de raiocurto, uma válvula de retenção e um registro de gaveta que se encontra totalmente aberto. Determinar a cota da superfície livre do reservatório de forma a permitir um escoamento de Q = 0,150 m3/s. A tabela seguinte relaciona os comprimentos equivalentes das singularidades. (Resposta: ZA = 1,48 m)

Tabela dos comprimentos equivalentes para o exercício 10.
Peça | L equivalente (m) |
saída de...
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