MECÂNICA DOS FLUIDOS - LISTA 4
Turma B
1 – Uma tubulação de recalque de
uma bomba tem 500 mm de diâmetro
e uma curva de 75º. O líquido
bombeado é água e a vazão é de 220
l/s. A perda de carga na curva é
1,0mca. A pressão na entrada é de 2,5
kgf/cm2. O volume da curva é de
0,30m3. Determine a intensidade e a
direção da força resultante exercida
pela água sobre a curva..
2 – Uma curva redutora de 45º tendo
a montante 610mm e a jusante
305mm, conduz água a razão de
0,4m3/s sob a pressão de 1,5kgf/cm2
em sua seção S1 de montante.
Desprezando-se as perdas na curva,
calcular a força exercida pela água
sobre a curva redutora.
Dados: D1=610mm e D2=305mm
3 – A água escoa por uma tubulação de 20cm de diâmetro a uma vazão de 8640m3/dia.
Sabendo-se que a viscosidade cinemática da água é 10-6m2/s, pergunta-se qual o regime
de escoamento? RESP: 6 x105 turbulento
4 – Um tubo de 10cm de diâmetro conduz água a 20ºC. Sabendo-se que a vazão do tubo
é de 28 l/s, pergunta-se: O escoamento é laminar ou turbulento? RESP: 3,57 x105
turbulento
5 – Mantendo-se o diâmetro e a velocidade do problema anterior, substitui-se a água por
um óleo pesado (ν = 1,132 x10-6 m2/s) com velocidade média de 129cm/s. Verificar se o
regime continua turbulento. RESP: 1883; laminar
Nos problemas 6 a 9, use a fórmula universal de perda de carga, pois foi dada a
temperatura.
6 – Um conduto de aço soldado novo apresenta as seguintes características:
comprimento = 1Km; diâmetro = 1m; vazão 785 l/s; viscosidade cinemática (20ºC) =
1,01 x10-6m2/s; rugosidade = 0,05mm. Determine a velocidade de escoamento e a perda
de carga contínua. RESP: 1m/s; 0,643m
7 – Em um tubo de cimento amianto com 10 km de extensão escoam 50 l/s de água com
velocidade de 1,59m/s. Sendo a viscosidade da água igual a 1,007 x10-6m2/s, perguntase: a) qual o diâmetro do conduto; b) qual a perda de carga. RESP: 200mm; 100,5
8 – A água (ν = 10-6m2/s) escoa com velocidade média de 1m/s em um tubo de 32 mm
de diâmetro e 1 km de extensão, apresentando rugosidade igual a 0,2mm. Solicita-se: a)
a vazão no conduto; b) a perda de carga contínua. RESP: 0,804l/s; 54,154m
9 - Um orifício de 5cm de diâmetro em parede delgada, sob a carga de 5metros,
apresenta os coeficientes: Cc = 0,62 e Cv = 0,99. Determinar a velocidade real e a
vazão. RESP: 9,805m/s; 0,012m3/s
Nos problemas 10 a 13, use a fórmula de Hazen- Willians
10 – Calcular o diâmetro de uma tubulação de aço soldado em uso, que veicula uma
vazão de 250 l/s com uma perda de carga de 1,7m por 100m. Calcular também a
velocidade de escoamento. Resp: 400mm; 2 m/s
11 – Calcular a vazão que escoa por um conduto de ferro fundido usado de 200mm de
diâmetro desde um reservatório na cota 200m até outro reservatório na cota zero. O
comprimento do conduto é de 10km. Calcular, também, a velocidade. RESP: 44 l/s; 1,4
m/s.
12 – Deseja-se conhecer a vazão e o diâmetro de uma tubulação com C = 120, de forma
que a velocidade seja 3m/s e a perda de carga seja 5m/100m. RESP: 200mm; 94 l/s
13 – Seja um conduto de diâmetro 500mm, transportando uma vazão de 800l/s. Calcular
a perda de carga e a velocidade do escoamento. Trata-se de um tubo de aço com 20 anos
de uso (C=100). O comprimento do conduto é de 10 km. RESP: 410m; 4,07m/s.
14 – Uma tubulação tem 200m de comprimento e diâmetro de 200mm. Nesta tubulação
existem as seguintes peças: 2 registros de gaveta abertos; 1 entrada de borda; 1 válvula
de pé com crivo; 3 cotovelos de 45º; 2 tês de saída de lateral. Sabendo-se que a vazão é
de 100 l/s calcule, pelo método dos comprimentos virtuais e, depois, pela expressão
geral das perdas de carga localizadas a perda de carga na tubulação. Adotar o
coeficiente de atrito igual a 0,02. RESP: 15,264m; 13,918mca
15 – Determinar a vazão por um orifício retangular, tendo 1,5m de base e 0,10m de
altura sob a carga de 5 metros. RESP: 0,702 m3/s
16 – Dois tanques de chapas metálicas
comunicam-se por meio de um orifício
circular de diâmetro d. A água passa do 1º
para o 2º tanque através deste orifício
circular, e, em seguida, escoa para a
atmosfera por meio de um orifício
quadrado de 8cm de lado, junto ao fundo
do 2º tanque. Determinar o valor máximo
do diâmetro d para que não haja
transbordamento no 2º tanque. RESP:
7,4cm
17 – Um orifício de 6cm de diâmetro em parede delgada, sob a carga de 7metros
apresenta os seguintes coeficientes: Cc = 0,62 e Cv = 0,97. Determinar a velocidade real
e a vazão.