Redes ramificadas, Redes malhadas e Cálculo de potência de bomba - Exercícios resolvidos de Hidráulica Geral

1- De acordo com a rede malhada de distribuição da figura abaixo, verifique se as vazões Qo da primeira iteração estão corretas. Além disso, dimensione cada trecho da rede pelo quadro abaixo.

Dados:

 Para o cálculo da perda de carga usa a Equação Universal, com coeficiete de perda de carga f= 0,020.

Quadro de Capacidade máxima para pré dimensionamento  de tubos de PVC

Diâmetro Nominal (DN)	Vazão máxima (Q)
50 mm	1,60 L/s
75 mm	3,40 L/s
100 mm	5,90 L/s

Resposta:

Devemos colher inicialmente os valores de vazão dados na figura e a partir dos dados obtidos vamos definir os valores para os diâmetros nomináis conforme a tabela de dimensionamento que também foi dada. Após feito isso, devemos fazer o cálculo da perda de carga a partir da Equação Universal, contando que já temos o valor de f, Q e D.

TRECHO	COMPRIMENTO (m)	DIÂMETRO (mm)	Qo (L/s)	Perda de carga (m)
A-B	800	100	4,99	3,29
B-C	400	50	0,99	2,07
C-D	800	50	-1,01	-4,31
D-A	400	100	-4,01	-1,07

Após feita a tabela, devemos fazer o somatório das perdas de cargas e para que os valores de Qo sejam válidos, essa somatória deve ser muito próxima a zero ou caso seja especificado deve coincidir com a precisão dada, caso o valor não corresponda a precisão, deve-se fazer uma nova iteração com novos valores de Qo até que chegue a precisão desejada.

3,29  + 2,07 - 4,31 - 1,07 = -0,02

Os valores de vazão estão corretos,

2- Determine os diâmetros das tubulações de recalque e succção de uma instalação elevatória que deve recalcar  200L/s de água, durante 24 horas por dia.
Considerando uma altura manométrica de 96m, cálcule também a potência do conjunto elevatório.

Dados: 

K=1,2 (fator da fórmula de Bresse)

Diâmetros disponíveis: 500, 600, 700 e 800 mm

Rendimento da bomba = rendimento do motor = 80%

Resposta: 

3-  De acordo com a rede ramificada abaixo, complete a planilha com os valores  de vazão e diâmetro de cada trecho da tubulação.

Dados: Vazão distribuida na rede = 27 L/s

TRECHO	L (m)	Qj (L/s)	Qd (L/s)	Qm (L/s)	Qf (L/s)	D (mm)
1-3	300	0	3	3	1,5	75
2-3	400	0	4	4	2	100
3-5	500	7	5	12	9,5	150
4-5	300	0	3	3	1,5	75
5-8	500	15	5	20	17,5	200
6-8	300	0	3	3	1,5	75
7-8	400	0	4	4	2	100
8-R	3000	27	0	27	27	200

Qj = Vazão a juzante = Toda vazão a juzante do trecho
Qd = Vazão no trecho = L * (Vazão distribuida na rede / Somatório  em todo trecho que há distribuição) = L * 27/2700 =  L* 0,01
Qm = Vazão a montante =  Qj + Qd

Qf = Vazão fictícia =  (Qj  +  Qm)/2
D = diâmetro = Analisar a vazão Qm e consultar o diâmetro na tabela do material do tubo, em nosso caso usamos PVC e a tabela usada será anexada abaixo.

Você também pode conferir a resolução desse exercício por video logo abaixo:



4-  De acordo com a rede ramificada abaixo, complete a planilha com os valores  de vazão e diâmetro de cada trecho da tubulação.

Trecho	L (m)	Qj (L/s)	Qd (L/s)	Qm (L/s)	Qf (L/s)
1-4	600	5	6	11	8
2-4	600	5	6	11	8
3-4	300	4	3	7	5,5
4-7	500	29	5	34	31,5
5-7	300	0	3	3	1,5
6-7	300	0	3	3	1,5
7-R	3000	40	0	40	40

 

Somatório de L distribuída: 2600m

Qd= (Vazão distríbuida) / (Somatório de L) * L = 26/2600 * L = 0,01 * L

Qm= Qj+Qm

Qf= (Qj+Qm)/2