ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”HIDRÁULICA: EXERCÍCIOS Sérgio Nascimento Duarte Prof. Dr. – Dpto. de Eng. Rural Tarlei Arriel Botrel Prof. Livre Docente – Dpto. de Eng. Rural Raquel Aparecida Furlan Pós-Graduanda- Dpto. de Eng. Rural Piracicaba, 1996 Exercícios sobre Sistemas de Derivação e Problemas dos Reservatórios.PA = 0. PD = 1. Pa = zero Kgf/cm2 Ponto B: QB = 6 l/s. cota A = 140 m. D(OD) = 50 mm Obs: Usar Hazen-Williams. LOA = 300 m. Dados: .0 Kgf/cm2. admitindo que as tubulações sejam de ferro fundido usadas (C = 100 na fórmula de Hazen-Williams). cota 0 = 135 m.5 Kgf/cm2. LOD = 200 m . cota B = 130 m. . OA e OB do sistema de distribuição abaixo. cota D = 120m.0 Kgf/cm2. 3) No sistema hidráulico da figura. D(OB) = 75 mm.cota NA = 160 m. D(OC) = 50 mm. LOC = 100 m. determinar o diâmetro do trecho (2) e o nível d’água N3 do reservatório R3. nas seguintes condições: Ponto A: QA = 2 l/s. . OB.55 Kgf/cm2.D(RO) = 200 mm. D(OA) = 75 mm. cota C = 115 m. PC = 1.LRO = 800 m. . OA. PB = 0. considerando C = 100 para todas as canalizações. Pb = 3. OC e OD da figura abaixo. através da fórmula de Hazen-Williams (C = 130) para que o reservatório abasteça os pontos A e . 2) Calcule a vazão nos trechos RO.5 Kgf/cm2 Obs: Utilize o critério prático que assume Po = 0. 1) Dimensione com 2 diâmetros em série os trechos RO. sabendo-se que a cota da linha da carga no nó X é de 300 m e que a vazão do trecho X-R2 é de 100 l/s. há necessidade de se manter pressão dinâmica disponível mínima de 12 m. Nestas condições.a. 6) Três reservatórios são interligados com tubos de ferro fundido revestido com cimento (C = 130 na Fórmula de Hazen-Willianms). no nó A. quais seriam as vazões a serem mantidas em cada trecho (Admitir tubos de ferro fundido de C = 100). 5) No sistema hidráulico da figura.A.4) Detreminar a cota do N. onde a cota do terreno é 130 m. Os dados disponíveis são os seguintes: . do reservatório R3.c. Adotar C = 100 para todas as canalizações. 5 l/s.N1 = 450 m L1 = 800 m D1 = 0. e qual a altura de pressão em A. a válvula V está fechada parcialmente. Uma canalização de 150 mm. 9) O nível de água no reservatório A está 6 m acima do de B. 10) Na figura a seguir. criando perda local de 1. descarrega livremente no ar. oriunda de A.25 m N3 = 390 m L3 = 1500 m D3 = 0. Achar a diferença de nível entre o ponto em que esse encanamento. (Usar a fórmula de Manning com n = 0. Calcular o comprimento do Trecho AE pela Fórmula de Hazen-Williams.15 m Determinar as vazões que chegam ou partem de cada um dos depósitos da figura abaixo: 8) Que vazão deve fornecer a bomba da figura abaixo quando a vazão através da tubulação de 90 cm foi de 1200 l/s. oriunda de B. .30 m N2 = 420 m L2 = 2000 m D2 = 0. e ambas alimentam um encanamento de 200 mm e 720 m de comprimento. e o lume d’água no reservatório A.011 para todos os encanamentos).10 m e deixando passar 70 l/s. cuja descarga é de 42. C = 80 no trecho EB e C = 120 no trecho EF. de 150 m. entronca-se num certo ponto. com outra de 100 mm. de 270 m de extensão. sendo C = 100 no trecho AE. 5 m.0 m. em B. foi prevista a construção de um reservatório de compensação de 600 m3 de capacidade. através de uma adutora de 250 mm de diâmetro e 3 Km de comprimento. Para atender o crescimento da cidade.c. mantendo-se a pressão em 15 m. c) Calcular até que valor de solicitação em B. qual a vazão que circula de R1 para R2 ? b) Abrindo o registro de modo que a pressão no ponto E seja de 50 m.c. durante a noite.4 l/s. que vazão alimenta R2 e qual a vazão derivada em E ? c) Qual deve ser a vazão derivada a fim de que R2 não receba nem fornça água ? d) Qual a vazão máxima teórica possível de ser derivada em E ? . para que o reservatório R2 forneça 28. quando a solicitação chegar a 75 l/s. b) Verificar se R2 pode ser enchido em 6 horas. onde começa a rede de distribuição.11) Para o abastecimento d’água de uma cidade nas horas de maior consumo são necessários 50 l/s.a. quando a solicitação em B é praticamente nula. com o nível da cota de 201. D = 400 mm e C = 100 (HazenWilliams). 12) No esquema da instalação apresentado a seguir. que são fornecidos por um reservatório com nível na cota 222. o reservatório R2 recebe água de R1. Desejamos saber: a) Estando o registro R fechado.a. a 1 Km de distância B.. a) Calcular o diâmetro da canalização R2B. com uma pressão de 15 m no ponto B. 04. qual será o aumento de vazao no trecho de comprimento L1 ? ( Usar a fórmula de Dary .25 m. no ponto E (nó).13) Dois reservatórios contribuem para alimentação de uma canalização dePVC.03). Qual deverá ser o nível d’’gua no segundo reservatório ? ( Usar Hazen . na tubulação esquematizada na figura a seguir. O reservatório número 1 tem água ao nível da cota 120.13 m. de 60 mm dediâmetro em toda sua extensão.m. 15) Se. A derivação está 1200 m à jusantew do mesmo e sua cota é 90. fizermos uma tomada de 24 l/s no ponto E. capaz de alimentar a derivação em E com 300 l/s ? Usar a Fórmula de Darcy .a. 14) Qual deve ser o valor de y.Weisbach com f = 0. na figura seguinte. Deseja-se a vazão de 4.c.Williams com C = 150).5 l/s com pressão de 5.Weisbach para f = 0. . Trecho OB: D.9 l/s b) Sim.42 m. 8) Q (AO) = 968. L (75 mm) = 582. Q(O2) = 83.73 m. L. QB = 49. = 81.(100 mm) = 220.1 l/s .Respostas 1) m . Q(OA) = 5.8 m 11) 12) a) D(R2B) = 200 mm. Q(O3) = 82.27 l/s.. L (75 mm) = 279.86 l/s.2 l/s.Trecho RO: D.c. 6) Q(1O) = 123.4 l/s c) QE = 663.8 mm.05 mm. d) QE = 2 348.5 l/s Q(R2O) = 32.3 l/s b) Q(EB) = 329. 4) N3 = 270. 7) Q (1O) = 163 l/s.633 m) Q(O4) = 65. teor. Q(O3) = 40.3 m3.50 mm.81 m) (y = 7.8 l/s.a.32 l/s. = 40. (y = 35. PA = 4. Q(OC) = 5. 3) D2 = 108.92 m 5) Q(R1O) = 176. teor. Vol(6h) = 734. 9) H = 17. L (100 mm) = 417. Q(O2) = 15 l/s.97 Kgf/cm2. = 81. Q(OD) = 3.c.6 . Q(RO) = 21.5 l/s N3 = 583.4 m.4 l/s 13) N2 = 97.88 l/s. L (38 mm) = 118 m.a. Q(OA) = 209.7 m 10) L (AE) = 43.Trecho OA: D. a) Q(AB) = 568.8 l/s.9 l/s Q(E) = 301.1 m.57 l/s.5 l/s.4 m 14) Y = 15.9 m 2) Po/ = 21. teor.92 mm.5 l/s.25 l/s.3 m 15) 8.41 l/s.65 l/s. Q(OB) = 7. L (50 mm) = 82 mm . Fonte de consulta .Apostila da E.(Helcio Alves Teixeira).Hidráulica Geral (Paschoal Silvestre) .Hidráulica (King.E.Condutos Forçados .Mecânica de los Fluidos e Hidráulica . Lavras . Wisler.A. UFMG . 1 (Takudy Tanaka) .Curso de Hidráulica Geral e Aplicada . Woodburn) .Departamento de engenharia Hidráulica) .Vol.exercícios (E.475 Problemas Resueltos (Ranald Giles) . .Mecânica dos Fluidos e Hidráullica .S. 2! 1.. 8. 2 # 2 2 2 2 # 22 22 22 22 22 -8&8./.438/07..4 043J.7.49.0880.9O74# ..8 3.3/4 5./0. 2.94/. /090723.1:7./293/46:0.03 .2/0107741:3//4:8...1O72:.08 488902. 2.89:-:.49.8.28 .49.4/.28 . 2.49. 2./7E:. 2.03 .49.7.2 .0/ E:. /470807.3.74/20974/4970.49. .7.-03/4 806:0.....3. 097023.4/4970.49./4/470807./. 343OF/0 206:0./.7.49..9O74# 8.4 #F/0 .. 429:-48/0107741:3//470.03 ./49077034F 2E 30./8543J. 343O 43/0...8 .970..802.49./0..94/./48/8543J..328 8/.4 /2979:-48/010774 1:3//4/0 %7H870807.42./0/0802.O72:./02..8.807022.3./7E:.8.8/49.3907570884/32./48.8807..02J32.8 .089.4/..1:7.20394 3.39/.7 5.43/08 6:.089/4./.08 488902.2.7.08.08844880:3908 .9O748843907.088/. 1:7...214/0 .:2/48/05O8948/...8.014730..24:5..4 ":0.7..086:0.1:7.-.97.0.-.4/0.07..3/4.4.4 /0 .46:. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 090723.7902/0.9:-:././.F8/.-42-. .0/0E:./03J..079454394 ...:. /08.3./0 22 /0 2 47:3/./0 0.2:203.9:7..8 06:.3...003970454394026:0088003.8.20394 ./4/0&2.3470807.424:97. 803:2../0 039743.2-.4/0 22 /0 2/0090384 47:3/.7.2.425720394.7..20394/0 220 2/0 ../10703.2039..9O74089E2./057088402 3J..F/0 .3. 1:7.8 /08.3..333.770.7.1O72:.'089E10.20390 ..4./0.7..7.7 .702039034./..203948 ..80:7 .3/4507/../0 20/0.3470807..3/45.:.88.94/484803.5..9O74 &8.7.E.7 04:20/ E:..423 5. 03 .4 .28 803/4 34970.8.425720394/4%70..:.4 34970.450.O72:.74.40 34970./0 . /0:2.7.20394/ E:.4.890.8/02./03.088E748 .47.438:2484 30./..-.847. !. ./:947..708.425720394 .. .97.70/0/0/897-:4!.F8/0:2...42:2./0 22/0/2097402/0.84./.20394/.03.420.49..7.9. 2 .0.7.570884 /023454394 43/0..4.9O74.8 6:08414730./48547:270807.423J./0 6:.3/4.903/074. .7. ....425038.../0 2 .4243J.74/20974/..6:0470807.2/0 /893.0/.3.9O74#14730..:.43897:4/0:270807..8 14570.49.4# 5.4/0 2/0.5. ././0 .89.9O74/0 . .... # .9O74#70.#06:.9F6:0.03 .E:.-07 .12/06:0#3470.4/07./0.9.3021473.. .46:0.9.4/07.203903:..../4.02 .90O7.0-0E:./0# 4086:02.42E2./0#5..02 .3490 6:.7.28 080.570884345439480...3/44708974#10./0 2....3903/4 80./4 6:.7.:.2039././.402 470807.4.47/084. ":.570884022.../../40247.'071..7.84..8 2. .9..0-...780#54/080703.4 .0/0807/07. 89.5488J.3/4.....02 . / ":..389..2488.390. 6:0.5708039.:.402 F57.80:7 220 ./..-73/44708974/024/46:0.8 /:7.0807.. 4870807.49. 2/07.4397-:025.2039.4089E 2:8.9O748.49.43J.0/..4/0:2..9O7432074902E:..390/42082408:..4/0 .7... 80 .8:..4/0!' /0 22 /0/209740294/....090384 70807.F 2080.3... .08074.47/0 3..42 ../0./07.07E80743J./0.80:390 ./0.03 .42 ":.3454394 3O ":.9O74 &8.42570884/02..1:7.28..2039.0/ :.8. 3480:3/470807.7.402 .7.5. 5.80:7 107248:2. 08-.O72:.7./0..7.8&8.7.1 $0 3../.3./0.1:7./.9.4086:02.942.9:-:. 834 54394 6:.1O72:.4/0.421 .7 08-..:20394/0.../0 .434970.807E4.425720394 &8..7. 4 9047 22 22 2 22 2 !4.8 %70. #085489.4# 9047 22 22 2 22 2 %70.4 9047 22 22 2 22 22 %70. " # .. 2. 8" . 8" . 8 " . 8" . . 2 " # .8 22 2. 8" # . 8" . 8 2 " . 8" . 8" . 8 2 " . 8" . 8" . 8" . 8 " . 8! 1. .$2 '4 2 " . # 22 .2 2 2 . 8 . " . 8 ." . 8" . " .8 . 8 / " . 8 2 2 . 8 . /08 43/:94847. 380744/-:73 0.:/%.08970 /7E:.. 5489..08%007../48:/480/7E:.48 & 05. '4 %. !74-02.4. !...4.8.20394/00303../48 007.79..07.$.8 0.3.05.438:9.8#08:0948 #./.J..07. :784/0/7E:././048:/480/7E:.$. /7E:. 4390/0./7E:..7.3.. .7.3.3.. 0.