UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE CONSTRUÇÃO CIVIL

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1 Disciplina: Sistemas hidráulicos urbanos Professor: Flavio Bentes Freire LISTA DE EXERCÍCIOS - ADUTORAS 1. Numa adutora de 300 mm de diâmetro, a água escoa em uma extensão de 300 m, ligando um ponto A, na cota topográfica de 90 m, com pressão de 28 mca, a um ponto B, na cota topográfica de 75 m, com pressão de 35 mca. Calcule a perda de carga. Se a vazão for igual a 0,14 m 3 /s, calcule o fator de atrito (f). Resp: H = 8 m; f = 0, Em um sistema de abastecimento, uma adutora que interliga dois reservatórios deverá transportar uma vazão de 143 l/s. Sabendo-se que o comprimento da adutora é de 5350 m, e os níveis médios de água nesses reservatórios correspondem às cotas altimétricas de 576,25 m e 552,69 m, determinar: a) diâmetro da adutora; b) vazão máxima a ser veiculada e sua velocidade. O material da adutora é de ferro fundido dúctil novo com revestimento de argamassa de cimento (C = 130). Resp: a) D = 372 mm (400 mm); Q = 0,174 m 3 /s 3. Uma cidade com habitantes conta com um serviço de abastecimento de água (ver desenho). O diâmetro da linha adutora existente é de 200 mm. Verifique se a vazão de água fornecida pela adutora é satisfatória para o abastecimento dessa cidade. Considere ainda: K 1 = 1,2 q = 200 l/hab.dia Material da adutora: ferro fundido com revestimento de argamassa e 20 anos de uso (C = 105) Resp: não é satisfatória

2 4. Calcular o diâmetro de uma adutora de aço usada (C = 90), que transporta uma vazão de 240 l/s, com uma perda de carga unitária de 1,70 m/100 m. Calcule também a velocidade. Resp: D = 395 mm (400 mm); v = 1,91 m/s 5. O sistema de abastecimento de água de uma localidade é feito por um reservatório principal, com nível d água suposto constante na cota 812,0 m, e por um reservatório de sobras, que complementa a vazão de entrada na rede, nas horas de aumento de consumo, com nível d água na conta 800,0 m. No ponto B, na cota 760,0 m, inicia-se a distribuição. Para que valor particular da vazão de entrada na rede (Q B ), a linha piezométrica no sistema é igual à mostrada na figura? Determine a carga de pressão disponível em B. O material das adutoras é aço soldado novo (C = 130). Utilize a fórmula de Hazen-Williams, e despreze as cargas cinéticas quando for necessário. Resp: Q b = 14,33 l/s; P b / = 44,71 mca 6. Imagine uma tubulação de 100 mm de diâmetro, material aço soldado novo, pela qual passa uma vazão de 11 l/s de água. Dois pontos A e B desta tubulação, distantes 500 m um do outro, são tais que a cota piezométrica em B é igual à cota geométrica em A. Determine a carga de pressão no ponto A, em m.c.a. O sentido do escoamento é de A para B e o fator de atrito (f) é 0,0217. Resp: H = 10,8 m 7. Suponha que uma tubulação flexível de plástico ligue dois reservatórios (ver figura) cujas superfícies estão desniveladas um valor H. O diâmetro da tubulação é de 16 mm e o comprimento é de 10 metros. Qual deve ser o valor de H para que a vazão através da tubulação seja de 20 L/min? Dados adicionais:

3 = 0,007 mm (rugosidade superficial do plástico) = 10-6 m 2 /s (viscosidade da água) Dica: calcule o número de Reynolds, depois a relação /D e finalmente encontre o valor do fator de atrito (f) através do diagrama de Moody Resp: H = 2,19 m 8. Uma adutora com 1500 m de comprimento deve fornecer 49 l/s de água com uma velocidade de 1 m/s. Se os tubos forem de ferro fundido pichado internamente (C = 125), qual o diâmetro e a perda de carga total? Resp: H = 6,84 m 9. De um lago artificial parte uma adutora de 800 m de comprimento e 300 mm de diâmetro para alimentar o reservatório com 60 l/s. Qual a diferença de níveis entre o lago e o reservatório? (C = 100) Considere as seguintes perdas localizadas: Perda na entrada do reservatório (K = 1,0) Perda no crivo (K = 0,75)

4 Perda em dois registros de gaveta (K = 0,20) Perda em dois cotovelos 90º (K = 0,90) Resp: a diferença é de 3,43 m

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