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INSTITUTO POLITÉCNICO DE VISEU

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA E GESTÃO
Departamento Engenharia Civil Curso Engenharia Civil Disciplina Hidráulica II Ano 2.º Semestre 2º Ano Lectivo 2011/2012

Ficha n.º 3 – Escoamentos permanentes sob pressão Nota: Na resolução dos exercícios seguintes considere que os reservatórios são de grandes dimensões e que as perdas de carga localizadas sãodesprezáveis. 1. Considere o circuito hidráulico da figura bem como os dados nela indicados. A conduta EF é em PVC, sendo as restantes ( AB , BC e BD ) em ferro fundido novo.
80.0 60.0 R2 R1 A L1 = 1000 m D1 = 175 mm C L2 = 1000 m D2 = 200 mm 42.0 B L3 = 1500 m D3 = 175 mm D R3 E L4 = 1000 m F R4 Z

a. Determine o sentido do escoamento e a distribuição de caudais entre os reservatórios R1, R2 e R3. b.Dimensione a conduta EF para um caudal de 35 l s , sabendo que o limite máximo de velocidade é 1 m s . Determine, para o diâmetro adoptado, a cota do nível da água em R4. Os diâmetros disponíveis constam da tabela no final desta ficha.

Ficha n.º 3 – Escoamentos permanentes sob pressão

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Departamento EngenhariaCivil Curso Engenharia Civil Disciplina Hidráulica II Ano 2.º Semestre 2º Ano Lectivo 2011/2012

2. Considere o circuito hidráulico representado na figura assim como os dados nela indicados e tabelas anexas. O material das condutas é ferro fundido novo, de rugosidade equivalente k  0,3 mm . Os reservatórios são de grandes dimensões. a) Utilizando a fórmula de Colebrook-White, dimensione aconduta de ligação de R1 a R2 para um caudal de 17,5 l s , para que o reservatório resulte o mais possível apoiado (considere a válvula V completamente fechada). b) A partir de que abertura da válvula cilíndrica V passa R2 a abastecer R3? c) Utilizando uma lei de resistência adequada e sabendo que o caudal que aflui a R3 é de 26 l s , determine a abertura da válvula cilíndrica.

Ficha n.º 3 –Escoamentos permanentes sob pressão

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3. Considere o sistema hidráulico indicado na figura constituído por dois reservatórios R1 e R2 e um sistema de condutas em ferro fundido novo, com saída livrepara a atmosfera em C. Na conduta BD e a jusante de B está instalada uma bomba a funcionar com um rendimento constante de 75% . Determine o caudal que abastece R2 e a potência da bomba.

75.0

R2 71.0 D R1 A L1 = 200 m D1 = 250 mm B B L2 = 250 m D2 = 200 mm C 61.0 Q = 75 l/s L3 = 100 m D3 = 100 mm

Ficha n.º 3 – Escoamentos permanentes sob pressão

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EXTRA: 4. Considere a figura seguinte que descreve a operação de bombagem de gasolina de um navio petroleiro para dois reservatórios R1 e R2. a) Determine o esquema de repartição de caudais, quando caudal bombado é de 100 l s e asválvulas cilíndricas V1 e V2 apresentam ângulos de fecho respectivamente de 30º e 40º. Um manómetro diferencial localizado em V2 indica uma perda de carga de 1.44 m nessa singularidade. b) Nas condições da alínea anterior, qual a potência da bomba necessária para efectuar a descarga? Calcule ainda a cota da superfície livre de R1. Notas:     

Considere os reservatórios de grandesdimensões. Rendimento da bomba: 0.60 Material das tubagens: ferro fundido novo. Considere as perdas de carga localizadas, excepto aquelas que ocorrem nas curvas. Gasolina: d  0,70 ,   0,4  10 6 m2 s .

Ficha n.º 3 – Escoamentos permanentes sob pressão

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