Hidarulica

AULA 7 - 2014.2
ENG 136 HIDRÁULICA
Prof. André Luiz Andrade Simões
ESCOLA POLITÉCNICA
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

1) Em uma tubulação horizontal de diâmetro interno igual a 381 mm, de ferro fundido em uso com cimento centrifugado, foi instalada em uma seção A, uma mangueira plástica (piezômetro) e o nível d’água na mangueira alcançou a altura de 5,10 m. Em uma seção B, 950 m à jusante de A, o nível de água em outro piezômetro alcançou a altura de 3,30 m. Calcule a vazão e a velocidade média.
Solução. (a) Identifique os dados; (b) identifique o objetivo do problema; (c) selecione a equação (ou sistema de equações) para modelar o problema.
(a) Os dados do problema são: a1) Tubulação horizontal (zA = zB). a2) Diâmetro interno igual a 381 mm (ou 0,381 m). a3) Material: ferro fundido em uso com cimento centrifugado ( = 0,10 mm, Tabela 2.2, Porto, 2006, p.49). a4) Em A, pA/ = 5,10 m (altura da coluna de água no piezômetro, medida desde a tomada de pressão feita na parede do tubo, até a posição da superfície livre). a5) Em B, pB/ = 3,30 m. a6) Comprimento do conduto entre A e B, L = 950 m.
(b) Objetivo do problema: b1) Calcular a vazão. b2) Calcular a velocidade média.
(c) Selecione a equação (ou sistema de equações) para modelar o problema: c1) Conservação de massa e equação da energia. Para regime permanente e escoamento incompressível, sabe-se que a vazão de entrada (no volume de controle) é igual à vazão efluente. Com essa conclusão, VA=VB (porque o conduto possui diâmetro uniforme). Observe que este problema não inclui bombas ou turbinas. Observe também que o enunciado não indica a ocorrência de perdas localizadas, portanto, elas não serão incluídas na solução (você poderia listar possíveis perdas de carga localizadas para este problema?). Assume-se também que o escoamento é completamente desenvolvido (A = B). Sendo assim, zA 

pA
V2
p
V2
  A  zB  B   B  hf .

2g

2g

(1)

Simplificando, pA pB

 hf .