Lista 8 Perda de Carga

8/17/2019 Lista 8 Perda de Carga

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1) Na instalação da figura, deseja-se conhecer o desnível h entre os dois reservatórios de água. Dados: potência fornecida ao fluido N = 0,75 kW; diâmetro D = 3,0 cm; Q = 3,0 L/s; L1,2 = 2,0 m;

L3,6 = 10,0 m; k s,1 = 1; k s,4 = k s,5 = 1,2; k s,6 = 1,6; = 10-6

m2/s; f = 0,02; = 10

4 N/m

3. Determinar

também a rugosidade do conduto e a altura ho para que a pressão efetiva na entrada da bomba seja nula.

Resposta: h = 13,3 m; k = 1,5 x 10-5

m; ho = 3 m.

2) No sistema esquematizado, conhece-se Q = 16 L/s e sabe-se que o sentido de escoamento é de (0) para(8). Com os dados da figura, determinar:

a) A energia por unidade de peso trocada entre a máquina e o fluido de o tipo de máquina. b) A perda de carga distribuída.

Dados: H2O = 104 N/m

3; Hg = 1,36 x 10

5 N/m

3; D = 10,0 cm; k s,1 = k s,7 = 10; k s,6 = 2; k s,3 = k s,4 = k s,5 =

1,5; k s,2 = 3,5. Resposta: HB = 25,2 m; hf = 0,04

3) Determine o diâmetro de uma adutora de 850 m de comprimento, ligando dois reservatórios mantidosem níveis constantes, com diferença de cotas de 17,5 m, para transportar uma vazão de água de 30 L/s.

material da tubulação, aço galvanizado. Resposta: D = 0,15 m

4) Uma tubulação de aço rebitato novo (= 3,0 mm), com 0,30 m de diâmetro e 300 m de comprimento,conduz 130 L/s e água. Determine a velocidade média e a perda de carga. Resposta: V =1,8 m/s;

H = 6,5 m

Instituto de Ciência e TecnologiaBacharelado em Ciência e Tecnologia

Disciplina: Mecânica dos Fluidos - ICT 27Prof: Marcos Rodrigues e Prof a: Erika Ramos

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5) Dada a instalação da figura, determinar:a) A velocidade e a vazão na tubulação;

b) A pressão no ponto A, ponto médio do trecho (3) – (4).Dados: k s,1 = 0,5; k s,2 = k s,3 = k s,4 = k s,5 = 1; k s,6 = 10; k s,7 = 1; D = 6,0 cm; k= 0,15 cm;

g = 10 m/s2; = 10

-6 m

2/s; = 10

4 N/m

3. Resposta: v = 1,45 m/s; Q = 4,1 L/s e PA = 15,5 kPa

6) Um motor elétrico fornece 3,0 kW à bomba da instalação da figura, que tem um rendimento de 80%.Sendo dados: As tubulações são de mesma seção, cujo diâmetro é de 5,0 cm e de mesmo material; k s,1

= 10; k s,2 = k s,8 = 1; k s,3 = k s,5 = k s,6 = k s,7 = k s,9 = 0,5; A vazão em volume na instalação é de 10L/s; O

comprimento (real) de (1) a (3) é de 10,0 m e, de (5) a (9), de 100,0 m. Determinar:

a) A perda de carga entre (0) e (4) (total); b) O coeficiente de perda de carga distribuída;c) A perda de carga entre (4) e (10) (total);d) A potência da turbina, sabendo que seu rendimento é de 90%;e) O comprimento equivalente das singularidades da instalação. Resposta: a) 17,6 m; b) 0,01;

c)29,9 m; d) 5,1 kW; e) 72,5 m.

7) Dois reservatórios cujos níveis estão nas cotas 500 m e 480 m estão interligados por uma tubulação de

concreto (k = 10-3

m) de 8 km de extensão e 1,0 m de diâmetro. Determinar a vazão que pode sertransportada. Desprezar as perdas singulares. Resposta: Q = 1,27 m

3/s.


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8) Na instalação da figura, a água deve ser lançada por meio de um bocal no tanque da direita. Determinara mínima potência da bomba para que isso aconteça. Dados: D = 10,0 cm; material: ferro fundido;

diâmetro de saída DS = 7,5 cm; = 10-6

m2/s; = 10

4 N/m

3; k s,1 = 0,5; B = 0,75. Desprezar a perda

singular no bocal. Resposta: NB = 18,1 kW.

9) A instalação Ada figura será utilizada para o transporte de 12 L/s de água do reservatório de água doreservatório A para o reservatório C, ambos em nível constante. A bomba será adquirida do fabricante

X, que produz bombas de potência nominal: 0,5 CV; 1,0 CV; 1,5 CV; 2,0 CV; 3,0 CV; 4,0 CV; 5,0 CV,

todas com rendimento de 82%. Dados: D = 10,0 cm; d = 8,0 cm; H2O = 104 N/m3; Hg = 1,36 x 105 N/m

3; D = 10,0 cm; k s,3 = 0,1; k s,4 = k s,6 = 1; L2,3 = 4,0 m; L3,6 = 15,0 m; g = 10 m/s

2. Desprezam-se as

perdas entre as seções (0) e (1). Selecionar a bomba apropriada. Resposta: NB = 2CV.

10) Dada a instalação da figura, determinar a pressão Po para que a vazão seja 6 L/s. Em seguida, traçar alinha piezométrica e a linha de energia sobre a instalação, marcando o valor as rspectivas alturas nas

seções A, B, C, D, E, F e G. Dados: D = 5,0 cm; L = 50,0 m; f = 0,02; k s,B = 0,5; k s,CD = 0,5; h= 2m;

PE = -50 kPa; = 10-6

m2/s; NB = 0,75 kW; = 10

4 N/m

3; B = 100%. Resposta: Po = 127 kPa.


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11) Na instalação da figura, determinar a potência da bomba necessária para produzir uma vazão de 10 L/s,

supondo seu rendimento de 70%. Dados: DREC = 2,5” (6,25 cm); DSUC = 4” (10 cm); aço; = 10-6

m2/s;

= 104 N/m

3; Leq2 = 20,0 m; Leq6 = Leq7 = 1,0 m; K s,5 = 10; K s,8 = 1. Resposta: NB = 7,1 kW.

12) Na figura, H1 = 56 m, H4 = 38 m e os comprimentos equivalentes das singularidades são Leq,2 = 18,0 me Leq,3 = 2,0 m. Determinar:

a) O coeficiente de perda de carga distribuída f;

b) O comprimento da instalação entre (1) e (4);c) A perda de carga singular devida à válvula (3). Resposta: a) f = 0,02; b) L = 60 m; c) 0,45 m.

13) Na instalação da figura, o sistema que interliga o reservatório A e B é constituído por uma tubulaçãode diâmetro constante (D = 0,1 m), comprimento total L = 100,0 m e pela máquina M. Admitindo-se

desprezíveis as perdas de carga singulares na tubulação e sendo conhecidos os trechos da Lp e LE,

como é indicado na seção C, determine:

a) O tipo de máquina M; b) A potência da máquina, cujo rendimento é de 75%;c) A cota z da LP na seção indicada na figura.

Dados: = 10-6 m2/s; g = 10 m/s2; = 10

4 N/m3; no tubo de ferro fundido. Resposta: a) Turbina; (HM

= - 8,8 m); b) NT = 1,04 kW; c) z = 13,76 m.


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14) Na instalação da figura, a potência da bomba é de 1,57 kW. Determine a pressão P1 e o

comprimento L, sabendo que K s,2 = 1; K s,3 = 0,5; tg = 0,004; B = 80% e = 104 N/m

3. Deseja-se

substituir as perdas singulares por perdas distribuídas (para facilir5ttar os cálculos). Qual deverá ser

o comprimento da tubulação a ser acrescentado nos cálculos? Resposta: P1 = 14,6 kPa; Leq = 2000 m


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L3,6 = 10,0 m; k s,1 = 1; k s,4 = k s,5 = 1,2; k s,6 = 1,6; = 10-6

m2/s; f = 0,02; = 10

4 N/m

3. Determinar


Resposta: h = 13,3 m; k = 1,5 x 10-5

m; ho = 3 m.




3; Hg = 1,36 x 10

5 N/m






H = 6,5 m





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g = 10 m/s2; = 10

-6 m

2/s; = 10

4 N/m






c)29,9 m; d) 5,1 kW; e) 72,5 m.


concreto (k = 10-3


3/s.


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m2/s; = 10

4 N/m







2. Desprezam-se as




PE = -50 kPa; = 10-6

m2/s; NB = 0,75 kW; = 10

4 N/m

3; B = 100%. Resposta: Po = 127 kPa.


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m2/s;

= 104 N/m









Dados: = 10-6 m2/s; g = 10 m/s2; = 10


= - 8,8 m); b) NT = 1,04 kW; c) z = 13,76 m.


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3. Deseja-se




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L3,6 = 10,0 m; k s,1 = 1; k s,4 = k s,5 = 1,2; k s,6 = 1,6; = 10-6

m2/s; f = 0,02; = 10

4 N/m

3. Determinar


Resposta: h = 13,3 m; k = 1,5 x 10-5

m; ho = 3 m.




3; Hg = 1,36 x 10

5 N/m






H = 6,5 m





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g = 10 m/s2; = 10

-6 m

2/s; = 10

4 N/m






c)29,9 m; d) 5,1 kW; e) 72,5 m.


concreto (k = 10-3


3/s.


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m2/s; = 10

4 N/m







2. Desprezam-se as




PE = -50 kPa; = 10-6

m2/s; NB = 0,75 kW; = 10

4 N/m

3; B = 100%. Resposta: Po = 127 kPa.


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m2/s;

= 104 N/m









Dados: = 10-6 m2/s; g = 10 m/s2; = 10


= - 8,8 m); b) NT = 1,04 kW; c) z = 13,76 m.


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3. Deseja-se



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