HIDRAULICA II Cáp. 2.

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1 HIDRAULICA II Cáp. 2

2 Exercício: Perda de Carga
Calcular a perda de carga em uma canalização (seção circular), horizontal de PVC, com 100 m de comprimento e 300 mm de diâmetro na qual escoa água a uma velocidade média de 1,5 m/s. Dados g = 10 m²/s, e Fator de Atrito da tubulação: f = 0,049.

3 Fórmula Universal de Perda de Carga – Equação de Darcy - Weisbach
J = ΔH / L J = Perda de carga unitária (m/m) f →

4 Obtenção de f – fator de Atrito:
Equações Empíricas; Diagrama de Moody; Tabelas.

5 A) Equações Empíricas:
→ Fórmula de Hagen- Poiseuille Somente para Escoamento Laminar Re <= 2300. No esc. Laminar f só depende do nº de Reynolds (Re). → Fórmula de Blasius

6 A) Equações Empíricas:
→ Fórmula de Swamee – Jain Escoamento Turbulento.

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8 C) Tabelas:

9 C) Tabelas:

10 EXERCÍCICIO:

11 EXERCÍCICIO: SOLUÇÃO:

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15 EXEMPLO: → ε – rugosidade.
Solução: Determinar v, Rey, Cpa, Cpb; Sentido de Escoamento. dH. → f – fator de atrito. → ε – rugosidade.

16 SOLUÇÃO:

17 Fórmulas empíricas para o escoamento Turbulento:
Existem várias fórmulas empíricas (equações de resistência) aplicáveis as tubulações de seção circular, que podem, de maneira geral, ser representadas na forma: Em que os parâmetros K, n, m são inerentes a cada formulação e faixa de aplicação. Em geral com valores de K dependendo só do tipo de material da parede do conduto. Como K depende de f, e este, por sua vez, depende do material e do grau de turbulência, tais fórmulas, apesar da praticidade, tem limitações de uso.

18 Equação de Hazzen-Willians

19 Fórmula de Hazen-Williams:

20 Fórmula de Hazen-Williams:

21 Fórmula de FAIR-WHIPPLE-HSIAO:
Em projetos de instalações prediais de água fria ou quente, cuja topologia é caracterizada por trechos curtos de tubulações, variações de diâmetros (em geral menores que 4”) e presença de grandes números de conexões, é usual a utilização de uma fórmula empírica, na forma:

22 Solução: J = 0,136m/m 2) Determinar o diâmetro de uma tubulação de PVC (Coeficiente de Hazen-Willians = 150) com 100 m de extensão, escoando uma vazão de 42,12 m3/h; sabendo-se que a perda de carga admissível na tubulação é de 2 m.c.a.

23 3) Considere um reservatório de água que alimenta uma torneira conforme a figura abaixo. Determine a carga de pressão, em m.c.a, na torneira: Dados: Vazão: 0,15 L/s. Comprimento total da tubulação: L = 25m. Cota do reservatório: z = 10m; Cota da torneira: z = 0,5m Diâmetro da tubulação: 1polegada. Fator de atrito da tubulação: f = 0,021

24 EXEMPLO:

25 Perda de carga Total: ΔHA-C = 812 – 800 = 12m;
SOLUÇÃO: Perda de carga Total: ΔHA-C = 812 – 800 = 12m; Perda de Carga unitária: J = 12/( ) = 0,0112 m/m; J1 = J2 = 0,0112m/m (Mesma inclinação de Linha Piezométrica). Cota piezométrica no ponto B: CPB = CPA – ΔHA-B = 812 – 0, = 804,72; Podemos concluir que: O abastecimento da rede ( que se inicia em B) está sendo feito somente pelo reservatório superior, pois CPB > 800 (CPC).

26 SOLUÇÃO: Aço soldado novo: C = 130.

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28 SOLUÇÃO: Trecho 1: Q1 = 0,0216 m3/s Trecho 2: Q2 = 0,00745 m3/s

29 CONDUTOS DE SEÇÃO NÃO CIRCULAR:
Dh = 4. Rh

30 Exemplo:

31 SOLUÇÃO:

32 Solução:

33 Solução: Solução:

34 Solução: Solução: