Hidráulica Geral (ESA024A)

Transcrição

1 Faculdade de Egeharia epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal Hidráulica Geral (ESA04A) Prof Hoero Soares o seestre 04 Terças de 0 às h uitas de 08 às 0 h

2 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Prof Hoero Soares Capítulo Escoaeto Sisteas de Codutos Forçados Este capítulo aborda - Codutos iterligados e série e e paralelo - Codutos que iterliga vários reservatórios - Redes de distribuição de água

3 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Prof Hoero Soares Codutos Equivaletes Coceito uas tubulações são uivaletes quado trasporta a esa vazão e estão sujeitas à esa perda de carga = hf = hf Coceito é utilizado para siplificar cálculos hidráulicos de tubulações iterligadas, cujas codutos difere por β, ou por ou

4 Coceito Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Codutos e Série Prof Hoero Soares Tubulação forada por trechos de características distitas iterligada as extreidades que coduze vazão costate Características hf, hf e hf perdas de carga e cada trecho = = = = vazão trasitate Coduto Equivalete hf = (hf + hf + hf ) perda de carga uivalete

5 Codutos e Série Sabe-se que: hf = (hf + hf + hf ) Etão: β hf E que: Coo: = = = e = Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Prof Hoero Soares Na uação acia, escolhe-se β e e calcula-se

6 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Coceito Faculdade de Egeharia Prof Hoero Soares Codutos e Paralelo São aqueles que possue as extreidades de otate reuidas u só poto e as de jusate, e outro poto Aálise Cada tubo e paralelo está sujeito à esa perda de carga, ua vez que Eergia Total o poto A é ÚNICA O eso ocorre e B, idepedete das três tubulações Características hf = hf = hf = hf esa perda de carga = + + vazão trasitate Coduto Equivalete

7 Codutos e Paralelo Sabe-se que: = ( + + ) Etão: hf hf hf hf hf β hf E aida que: hf = hf = hf = hf Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Prof Hoero Soares Adota-se e β e calcula-se

8 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Faculdade de Egeharia Prof Hoero Soares Problea III (p CIII) Ua adutora, coposta por dois trechos e série, iterliga dois reservatórios cuja difereça de ível é 5 O prieiro possui 000 de extesão e diâetro 400, o outro, 800 de coprieto e 00 de diâetro Abos os trechos possue f igual a 0,00 escosiderado as pardas de carga localizadas, pede-se: a) eteriar a vazão escoada e as perdas hf AB e hf BC b) Calcular a ova vazão se for istalada, paralelaete ao trecho, ua tubulação co 900 de coprieto, 50 de diâetro e co o eso coeficiete de perda de carga (f = 0,00)

9 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Prof Hoero Soares Problea dos ois Reservatórios Cosidere os reservatórios R e R ligados pelo coduto AB de diâetro CONSTANTE e coprieto e que iclui ua derivação o poto O, cofore figura abaixo Este tipo de problea acotece as redes de abastecieto de água as quais pode ocorrer grade variação da deada durate o dia O reservatório R deoia-se reservatório de jusate ou reservatório de sobra Nas horas de MENOR deada, R arazea água que será cedida o período de aior cosuo

10 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Faculdade de Egeharia Prof Hoero Soares Problea dos ois Reservatórios Codições de Fucioaeto (=cte) a) Registro Fechado (q = 0) R alieta R P = MN Z + y > Z hf Neste caso ( ) hf ( ) : sai de R e chega e R Aálise Abrido u pouco o registro O (q 0) reduz-se po e a ova P = MN Neste caso, R abastece siultaeaete R e tabé a derivação O

11 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Faculdade de Egeharia Prof Hoero Soares Problea dos ois Reservatórios Codições de Fucioaeto b) Registro Aberto (q 0) R ão recebe e cede água Z + y = Z P = MN Neste caso hf hf ( ) = q

12 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia Problea dos ois Reservatórios Codições de Fucioaeto epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Prof Hoero Soares c) Registro u pouco ais Aberto A cota piezoétrica () tora-se eor que Z e a liha Piezoétrica tora-se MN Z + y < Z P = MN Neste caso q Z ( Z y) Z ( Z y)

13 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia Problea dos ois Reservatórios Codições de Fucioaeto epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Prof Celso Badeira de Melo Ribeiro d) Registro Totalete Aberto A pressão e O é igual a zero y = 0 P = MON Neste caso q ( Z q Z) ( Z Z)

14 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Faculdade de Egeharia Problea dos Três Reservatórios a esa fora que o caso aterior: Não se sabe a priori o setido do escoaeto o trecho R Sabe-se que o reservatório ais alto forece água aos deais Se Z > Z > Z é otável que: epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA R forece água ao sistea R recebe água do sistea Prof Hoero Soares úvida: R recebe ou forece água ao sistea? Resposta epederá da cota piezoétrica e P CP P Z y

15 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Faculdade de Egeharia Prof Hoero Soares Problea dos Três Reservatórios Codições de Escoaeto: a) Z +y > Z R alieta (R +R +q) = + +q b) Z +y = Z R ão recebe e cede água = +q c) Z +y < Z R é alietado por R e R + = +q d) Z +y < (Z, Z e Z ) R, R e R abastece O q = + + OBS: Hipótese Iicial: =0

16 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Faculdade de Egeharia Prof Hoero Soares Problea III (p CIII 5e6) Três reservatórios estão ligados cofore ostra a figura a seguir Pede-se deteriar o setido do escoaeto o sistea e os valores de, e

17 Uiversidade Federal de Juiz de Fora - UFJF epartaeto de Egeharia Saitária e Abietal ESA Faculdade de Egeharia Prof Hoero Soares Problea Proposto (CapIII-p7A) No sistea adutor ostrado a seguir, as tubulações são de aço soldado (C = 0) O traçado ipõe a passage da tubulação pelo poto B (de cota 54,4 ) O diâetro do trecho C é de 50 e a vazão descarregada pelo reservatório superior é de 6 l/s iesioar os outros trechos sabedo-se que a carga de pressão íia o sistea é de ca e as vazões que chega aos reservatórios e E são iguais ados: AB = 800 BC = 450 C = 00 CE = 60 e C = 50