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Aula 8. Perda de Carga Localizada. Exemplo 3.2.

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Presentation Transcript


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Perda de Carga Localizada


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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.


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Exemplo 3.2

50mm

Q

50m

D

d


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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:


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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:


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Método dos Comprimentos Equivalentes

3.15

3.16

Para tubos metálicos, aço galvanizado e ferro fundido tem-se


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Comprimento Equivalente (Le)

Le em n0 de diâmetro de canalização (metálicas, ferro galvanizado e ferro fundido)


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Comprimento Equivalente (Le)

Le (m) P.V.C rígido ou cobre, conforme A.B.N.T


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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


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Exemplo 3.3

Eq.2.48


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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


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Exemplo 3.4


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Exemplo 3.4

Trecho BD

Trecho BC


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Exemplo 3.4


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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


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Problema 3.4

Estimativa da velocidade média

1a aproximação (sem perdas localizadas)

Ferro fundido

Tabela A2

D = 50 mm

J = 10,42 m/100m


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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


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Problema 3.4

Se f = 0,0268

Se V = 1,48m/s

Ok!! Tabela A1

Eq. Energia


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