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E N D
Exemplo 3.2 Uma mangueira de P.V.C., com L=50m de comprimento e D=50mm de diâmetro, é ligada a um hidrante no qual a pressão é constante. Um bocal, segundo a forma de uma contração brusca, é acoplado à extremidade de saída para aumentar a energia cinética e proporcionar ao jato d’água um alcance maior. Supondo que o coeficiente de atrito na mangueira seja constante e igual a f=0,020 e que o coeficiente de perda localizada no bocal, com relação ao trecho de menor diâmetro, segue os valores tabelados abaixo, determine o diâmetro ddo bocal para qual se obtém o maior alcance do jato livre.
Exemplo 3.2 50mm Q 50m D d
Exemplo 3.2 Aplicando Bernoulli entre hidrante (seção 1) e saída do bocal (seção 2). Considerando; no mesmo nível, todas as perdas e a carga cinética no hidrante sendo desprezada, tem-se: Pela continuidade:
Exemplo 3.2 Pela condição do problema, a pressão no hidrante é cte e o alcance do jato deve ser máximo, isto é, quando a velocidade de saída V2 for máxima o termo entre colchetes passará por um valor mínimo assim:
Método dos Comprimentos Equivalentes 3.15 3.16 Para tubos metálicos, aço galvanizado e ferro fundido tem-se
Comprimento Equivalente (Le) Le em n0 de diâmetro de canalização (metálicas, ferro galvanizado e ferro fundido)
Comprimento Equivalente (Le) Le (m) P.V.C rígido ou cobre, conforme A.B.N.T
Exemplo 3.3 Na figura a seguir a tubulação é P.V.C rígido, soldável, com 1” de diâmetro, e é percorrida por uma vazão de 0,20l/s de água. Os joelhos são de 900 e os registros de gaveta, abertos. No ponto A 2,10m abaixo do chuveiro, a carga de pressão é igual a 3,3mca. Determine a carga de pressão disponível imediatamente antes do chuveiro. Os tês estão fechados em uma das saídas. 0,9m 3,5m 1,2m 0,2 l/s A p(3,3mca) 3,0m
Exemplo 3.3 Eq.2.48
Exemplo 3.4 Na instalação hidráulica predial mostrada na figura a seguir, as tubulações são de aço galvanizado novo, os registro de gaveta são abertos e os cotovelos têm raio curto. A vazão que chega ao reservatório D é 38% maior que a que escoa contra a atmosfera no ponto C. Determine a vazão que sai do reservatório A, desprezando as cargas cinéticas. 5,0 3,0 A 0,3m D 11/2” 1,0m 1,0m B 11/2” 1” C 6,0m 6,0m
Exemplo 3.4 Trecho BD Trecho BC
Problema 3.4 Em um distrito de irrigação, um sifão de 2” de diâmetro possui as dimensões indicadas na figura e é colocado sobre um dique. Estime a vazão esperada sob uma carga hidráulica de 0,50m e a carga de pressão disponível no ponto médio do trecho horizontal do sifão. Adote os seguintes coeficientes de perda localizada: entrada Ke = 0,5, saída Ks = 1,0 curva 450 K = 0,2. Material da tubulação ferro fundido com revestimento asfáltico. Utilize a equação de Darcy-Weisbach. 1,2m 50,5 50,0 49,5 1,8m 1,8m 0,5m Q Q
Problema 3.4 Estimativa da velocidade média 1a aproximação (sem perdas localizadas) Ferro fundido Tabela A2 D = 50 mm J = 10,42 m/100m
Problema 3.4 2a aproximação (com perdas localizadas) Tabela A1 ou Z = 0,902 m 0,50 m f = 0,0263 Se V = 2,0m/s Z = 0,513 m 0,50 m Se V = 1,5m/s Tabela A1 f = 0,0268
Problema 3.4 Se f = 0,0268 Se V = 1,48m/s Ok!! Tabela A1 Eq. Energia
