393
Curso Básico de Mecânica dos Fluidos
6.9 Exercícios
6.1 Em uma seção (x) de uma dada instalação hidráulica, temos uma carga total igual a
15 m. Especifique a cota da linha de energia na seção (x). Justifique.
6.2 Especifique as limitações da experiência de Nikuradse.
6.3 Para uma tubulação de aço com diâmetro nominal igual a 1”, podemos afirmar que
seu diâmetro externo é igual a 1”? Justifique.
6.4 Para um dado diâmetro nominal de aço, tem-se várias espessuras de parede. Qual o
parâmetro que para esta situação permanece constante?
6.5 Especifique o diâmetro interno, a espessura de parede e a área da seção por onde o
fluido escoa, para os seguintes diâmetros nominais e espessura segundo a ANSI B
36.10.
a) 3/8”
-
espessura 40
b)
2”
-
espessura 40
c)
2”
-
espessura 160
d) 16”
-
espessura 60
6.6 Especifique a rugosidade equivalente para o ferro fundido e aço. Existe alguma
condição para o valor obtido? Qual?
6.7 De quais fatores depende a rugosidade relativa?
6.8 Ao projetarmos uma instalação de bombeamento, que irá operar com água de poço,
qual o fator que deve multiplicar a vazão desejada, sabendo que a instalação deve
operar por 15 anos?
6.9 Ao considerarmos a cota de L.E e a cota de L.P em uma seção (x), se efetuarmos a
diferença entre as mesmas, qual a carga obtida? Justifique.
6.10 O que representa o parâmetro “J”?
394
Unidade 6 - Cálculo de Perda de Carga
6.11 Explique o porque de utilizarmos a velocidade da seção menor para o cálculo da
perda de carga singular em uma mudança de seção.
6.12 Determine o coeficiente de perda de carga distribuída para as seguintes situações:
a) Re = 1800
b) Re = 2 x 10 5 e tubo de cobre
c) Re = 3 x 10 4 e escoamento hidraulicamente rugoso com rugosidade relativa
equivalente igual a 40
d) Re = 5 x 10 4 , tubo de aço com diâmetro nominal de 2” e espessura 40.
6.13 Especifique a viscosidade cinemática em m2/s para:
a) Água à 20º C
b) Querosene à 40º C
c) Gasóleo à 20º C
d) Petróleo (γr = 0,92) a 30º C
6.14 Especifique o grau de rugosidade para o tubo de aço de 10” de diâmetro.
6.15 Especifique o coeficiente de perda de carga singular para os seguintes casos:
a) Entrada de equipamento em canto vivo
b) Válvula Borboleta com θ = 60º
c) Orifício com D0/D = 0,8
d) Válvula gaveta ½ aberta
e) Válvula Globo totalmente aberta
6.16 Especifique o Leq para os seguintes casos:
a) Válvula Gaveta (1”)
b) Joelho 90º (3”)
c) Válvula Angular de Dint = 75 mm
395
Curso Básico de Mecânica dos Fluidos
6.17 Explique como podemos obter a vazão (estimativa) de escoamento através do
diagrama de Rouse.
6.18 Explique como podemos obter o coeficiente de perda de carga distribuída pelo
método interativo.
6.19 Especifique em relação ao número de Reynolds, qual é a classificação do
escoamento incompressível em regime permanente?
6.20 Explique como podemos calcular o diâmetro hidráulico. Qual a importância deste
parâmetro para o cálculo da perda de carga distribuída?
6.21 Explique qual o tipo de perda de carga observada em medidores de vazão tipo
Venturi e Placa de Orifício.
6.22 Explique porque deve-se ter o escoamento hidraulicamente rugoso em uma
tubulação de aço envelhecida.
6.23 Para a tubulação de PVC, deve-se esperar obter o escoamento hidraulicamente
rugoso com o envelhecimento da tubulação? Justifique.
6.24 Água (γ = 10 4 N m 3 ) escoa de (1) para (5) como é mostrado na figura . Pede-se:
a) a carga total nas seções (1) e (5);
b) a perda de carga total na instalação hidráulica;
c) a vazão de escoamento na instalação;
d) a pressão estática na seção (3).
Dados:
Hp1−2 = 0,5
v 22
2g
; Hp 2−3 = 10
v 32
2g
v 24
2g
; Hp 4−5 = 10
v 24
2g
Hp 3−4 = 0,5
396
Unidade 6 - Cálculo de Perda de Carga
Nota: O esquema acima não está em escala.
6.25 Para o trecho de instalação esquematizada pela figura são dados: a = 8 cm ; b = 5 cm
(a e b constantes para toda a tubulação) ; L = 13 m ; rugosidade equivalente da
tubulação igual à 0,615 mm ; g = 9,8 m/s2 ; γ0 = 8000 N/m3 ; ν0 = 4 x 10 -6 m2/s ;
Q0 = 16 l/s ; p2 = 3680 kgf/m2 . Pede-se:
a) o coeficiente de perda de carga distribuída;
b) a pressão estática na seção (1);
c) o coeficiente de perda de carga singular no cotovelo;
d) o comprimento equivalente do cotovelo.
L
(2)
(A)
(1)
4m
(A)
2m
b
1,8 m
a
Corte A-A
Lembrando o velho e saudoso Raul Seixas:
“Entrar para a história
é com vocês”
Rezo para que vocês decidam entrar para a história, pois só assim verei um de meus
sonhos se realizar: a construção de um mundo mais justo e humano...