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Exercícios de Foronomia: Aplicações Práticas em Engenharia, Exercícios de Hidráulica

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Tipologia: Exercícios

2019
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antonio-mendes-40 🇧🇷

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LISTA 4 Foronomia
1) Uma edificação possui um reservatório de água com um orifício circular em
parede delgada (D = 60 mm) para retirada emergencial do líquido. Determine a altura
de carga e a velocidade real neste orifício, para se obter uma vazão de 17 L/s.
Considerar Cd = 0,61 e Cv = 0,985.
[h = 5,05 m ; VR = 9,8 m/s]
2) Um reservatório de barragem, com nível d’água na cota 545 m está em conexão
com uma câmara de subida de peixes, através de um orifício circular (D1 = 0,5 m). Essa
câmara descarrega na atmosfera, por outro orifício circular (D2= 0,7 m), com centro na
cota 530 m. Após certo tempo, cria-se um regime permanente. Calcular a vazão de
regime e o nível d’água na câmara. Adotar Cc = 0,61 e Cv = 0,98.
[Q = 1,8 m³/s ; x = 533,10 m]
3) Calcular o tempo de esvaziamento do reservatório abaixo pelo orifício retangular
indicado. Considerar Cv = 0,7 e Cc = 0,9.
[t = 3,7 min]
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LISTA 4 – Foronomia

  1. Uma edificação possui um reservatório de água com um orifício circular em parede delgada (D = 60 mm) para retirada emergencial do líquido. Determine a altura de carga e a velocidade real neste orifício, para se obter uma vazão de 17 L/s. Considerar Cd = 0,61 e Cv = 0,985.

[h = 5,05 m ; VR = 9,8 m/s]

  1. Um reservatório de barragem, com nível d’água na cota 545 m está em conexão com uma câmara de subida de peixes, através de um orifício circular (D 1 = 0,5 m). Essa câmara descarrega na atmosfera, por outro orifício circular (D 2 = 0,7 m), com centro na cota 530 m. Após certo tempo, cria-se um regime permanente. Calcular a vazão de regime e o nível d’água na câmara. Adotar Cc = 0,61 e Cv = 0,98.

[Q = 1,8 m³/s ; x = 533,10 m]

  1. Calcular o tempo de esvaziamento do reservatório abaixo pelo orifício retangular indicado. Considerar Cv = 0,7 e Cc = 0,9.

[t = 3,7 min]

  1. Em uma estação de tratamento de água, existem dois decantadores de 5,50 x 16,50 m e 3,50 m de profundidade. Para limpeza e reparos, qualquer uma dessas unidades pode ser esvaziada por meio de uma comporta quadrada de o,30 m de lado, instalada junto ao fundo do decantador. A espessura da parede é de 0,25 m. Calcular a vazão inicial na comporta e determinar o tempo necessário para o esvaziamento do decantador. Considere Cd = 0,6.

[t = 22,5 min]

  1. Admita um tanque com uma altura de água de 10 m em relação ao eixo de um bocal, cujo comprimento (L = 0,30 m) é igual a três vezes o valor do diâmetro. Considerando que para bocais comuns, o valor médio de Cv = Cd = 0,82 , calcule a vazão de saída do bocal, o percentual de perda de carga em relação a carga de velocidade e perda de carga total.

[Q = 0,09 m³/s ; %ΔH = 50 % ; ΔH = 3,35 m]

  1. Determine o diâmetro necessário para uma tubulação curta e horizontal (L= 9 m), de concreto com entrada arredondada e saída livre, que descarrega 2,1 m³/s de um canal e tem uma carga d’água de 1,55 m. Utilize a tabela abaixo com os valores de Cd para condutos circulares de concreto com entrada arredondada.
  1. Um vertedor triangular com ângulo de abertura de 90° descarrega água com uma carga de 0,15 m em um tanque que possui no fundo três orifícios circulares de parede delgada com 40 mm de diâmetro e Cd = 0,60. Na condição de equilíbrio, determine a vazão e a profundidade de água no tanque.

[Q = 0,012 m³/s ; h = 1,44 m]

  1. Uma estrutura que se encontra na parte final de um canal é constituída por um tubo de concreto de 0,30 m de diâmetro e 12 m de comprimento (Cd na tabela) e por um vertedor trapezoidal de parede fina, conforme mostrado na figura abaixo. Desprezando a carga cinética de aproximação da estrutura e a correção do coeficiente de descarga para a contração incompleta, determine:

a. A vazão máxima descarregada quando o vertedor ainda não entrou em operação. b. A cota de nível d’água no canal quando a vazão de chegada for de 0,6 m³/s.

a) [Q = 0,21 m³/s] b) [HT = 1,51 m]

  1. No sistema abaixo o objetivo é obter um jato no bocal 4, sob carga constante no reservatório 2. O orifício 5 esgota o reservatório 2 em 15 minutos quando o orifício 3 e o bocal 4 estão fechados. O canal 1 conecta-se com o reservatório 1 por meio do vertedor 2 (vertedor retangular sem contrações). Considerando o orifício 5 com D = 0,15 m e Cd = 0,60, determine os diâmetros necessários para o orifício 3 (adotando um Cd = 0,63) e para o bocal 4 (adotando um Cd = 0,80).

[D 3 = 0,35 m ; D 4 = 0,165 m]