UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA LISTA DE EXERCÍCIOS PRÉ-PROVA (2) – PROF. FELIPE CORRÊA 1) A partir das informações a seguir determine a viscosidade dinâmica, cinemática, a perda de carga localizada, perda de carga distribuída e a massa escoada em 45 minutos. Sabe-se que a altura geométrica no segmento de recalque no sistema elevatório é de 12 m, enquanto que a altura manométrica deste segmento é 16,5 m.c.a. A tubulação tem o diâmetro interno de 125 mm, com o comprimento virtual é de 198 m, o comprimento equivalente total corresponde a 72 m e rugosidade de 140. Densidade relativa do fluido em questão é de 0,982. Sabe-se ainda que o regime de escoamento seja turbulento. 2). Construiu-se um sistema de recalque para elevar a agua do reservatório de sucção ao reservatório de abastecimento de uma cidade com as seguintes características. A altura geométrica entre os dois reservatórios é de 156 m e uma distancia de 2,34 km (Adote esta distancia como o comprimento real da tubulação). Este reservatório de deve está totalmente cheio no período de 6 h, sendo o seu inicio de funcionamento a partir da 0 h. Sabe-se que este reservatório possui as seguintes dimensões: Raio externo de 2,35 m, espessura 25 cm e altura de 8,5 m. Para diminuir o custo foram instaladas duas bombas em série, sendo que a primeira foi instalada a 6 m do reservatório de sucção e 1 m acima do nível deste, já a segunda ficou a 900 m de distancia e 82 acima da primeira. Adote o diâmetro de sucção como sendo. Dsuc= 0,05+Rec e a eficiência de 58 e 55% respectivamente. Determine a potencia das bombas em C.V. 3). Determine altura geométrica no segmento de recalque do sistema a seguir. O segmento de sução neste sistema possui 6,5 m de comprimento e uma velocidade de 1,5 m/s de escoamento, sendo que o reservatório está a 3 m abaixo a bomba (ponto de referencia), perda de carga localizada corresponde 16,8% da perda de carga distribuída. No recalque a velocidade de escoamento é de 2,34 m/s com 141 m de comprimento, e com a perda de carga localizada correspondendo a 45,5% da perda de carga distribuída. Sabe-se que a vazão é de 6,624 * 104 L/h, o coeficiente de rugosidade é 145, a potência da bomba é de 15,07 CV e que a sua eficiência é de 65%. 4). No início de um setor de um sistema elevatório foi determinada a pressão de 125 kPa. Este setor possui 201 m de comprimento, sendo que esta tubulação é de 2in de diâmetro, a vazão que escoa é de 10900 L/h, o desnível é de 5,5 m, a pressão de serviço é de 73,57 kPa e a perda de carga localizada corresponde a 15% da perda de carga distribuída. Obs: Adote o valor de 1,003 * 10-3 N/s. m² para a viscosidade dinâmica da água. Demonstre se a pressão observada é suficiente para que esta parte do sistema elevatório funcione de maneira eficiente. 5). Deseja-se construir um sistema de recalque a utilizando um reservatório para a sucção situado a 8,5 m acima do nível de referencia (bomba) e com uma tubulação de 24 m de distancia da bomba até este reservatório. Este sistema deve bombear agua a uma vazão de 0,02 m³/s e a uma altura de 17 m, a partir do nível da bomba, com 54 m de comprimento da tubulação de recalque. Além disso, sabe-se que este sistema não poderá funcionar entre as 18 h e 21 h e que a perda de carga localizada corresponde a 5% da perda de carga distribuída. Adote o coeficiente de rugosidade de 145 e a eficiência da bomba de 58,9%. Determine o diâmetro da sucção, diâmetro de recalque, perda de carga distribuída na sucção, perda de carga localizada na sucção, perda de carga distribuída no recalque, perda de carga localizada no recalque, altura manométrica total e a potencia da bomba em CV. Obs: Dsuc = Drec+0,02m 6). Deseja-se preencher totalmente um reservatório de 2,95 m de raio e 8,25 m de altura em 9 horas. Determine o diâmetro econômico para um fluido com densidade relativa de 0,982 e viscosidade cinemática de 1,96* 10-6 m²/s, utilizando as 4 metodologias para um fluido com densidade relativa de 0,982. Explique as diferenças observadas. Obs: Adote K=1. 7). Determine a taxa de escoamento e a altura máxima do sifão para a seguinte condição. O reservatório está em contato com a atmosfera e apresenta um grande espelho de agua de tal modo que a variação de nível seja desprezível, sendo que a altura deste é 8,5 m a partir de sua base. A diferença do reservatório até o ponto mais alto do sifão em questão é 1,5 m, sendo que este possui o diâmetro interno de 175 mm. Já a diferença de nível entre o ponto mais alto e o seu ponto de escape é de 4 m. A perda de carga total é 1,98 m.c.a, e perda de carga observada entre o grande reservatório e o ponto mais alto no sifão é de 0,25 m.c.a. 8). Na figura mostra-se dois tubos com fluido de massa específica igual a 990 kg/m3 conectados a um manômetro tipo U. Determinar a pressão entre os tubos considerando que o fluido manométrico é mercúrio com densidade igual a 13,6. 9). Deseja-se determinar a diferença de pressão entre duas seções A e B das duas canalizações, empregando-se o manômetro diferencial de mercúrio. Sabe-se que os centros das duas seções apresentam uma diferença de nível de 8,95 m e que a deflexão do mercúrio é de 0,95 m. 10). Deseja-se determinar a pressão absoluta no manômetro abaixo. Sabe-se que os pesos específicos relativos dos fluidos são A= 0,78; B = 1,13; C = 13,6 e D = 2,65. (max =1,0 ponto). Obs: Unidade da escala no eixo y é dada em metro.