Primeira atividade do

curso de Hidráulica

básica.

https://youtu.be/M7KzR8b4Emo

Calcule para a instalação hidráulica a seguir a pressão na entrada da bomba e a potência útil da bomba, que também é denominada de potência hidráulica.

Massa específica d’água igual a 998,2 kg/m³;

g = 9,8 m/s²; instalação com um único

diâmetro de aço 40 com diâmetro nominal

igual a 10” (Dint = 254,5 mm e A = 509,1 cm²);

vazão de trabalho igual a 403,2 m³/h.

Dados: somatória dos comprimentos equivalentes na sucção igual a 135 m; somatória dos

comprimentos equivalentes no recalque igual a 188 m; coeficiente de perda de

carga distribuída médio igual a 0,022.

Importante: L = 300 m é o

comprimento dos

tubos depois da

bomba.

Vou ajudar, mas ...

Após ter assistido ao vídeo:

https://youtu.be/M7KzR8b4Emo

Responda as seguintes perguntas:

1. As tubulações do problema foram bem dimensionadas?

2. Para a vazão de 403,2 m³/h o coeficiente de perda de carga distribuída está correto?

3. A somatória dos comprimentos equivalentes na sução que foi dada, está correta?

4. A somatória dos comprimentos equivalentes no recalque que foi dada, está correta?

5. Existe bomba que irá proporcionar a vazão mencionada?

Vou ajudar!

1. As tubulações do problema foram bem dimensionadas?

Recorremos a:2D

Q v A v4

= =

http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

Clicamos em “Material importante para consulta ...”

Surge

Instalação para serviçosgerais que irá operar

8 horas/dia.

Para responder, temos que considerar conhecidas as seguintes informações:

Vamos calcular a velocidade média na

tubulação de recalque.

4

403,2

m3600Q v A v 2, 2509,1 10 s

−= =

Está no intervalo considerado, portanto orecalque foi bem escolhido!

Supondo não haver problema

de cavitação, podemos

afirmar que o diâmetro foi

bem escolhido.

Definido o diâmetro do recalque, adotamos para a sução um diâmetro imediatamente superior, isto na tentativa de evitar

o fenômeno de cavitação, que é a vaporização d’água na temperatura do escoamento, devido a se ter uma pressão muito baixa, porém se não houver problema de cavitação,

trabalhamos com um único diâmetro.

2. Para a vazão de 403,2 m³/h o coeficiente de perda de carga distribuída está correto?

Quer me

enlouquecer!

Não, mas vamos

precisar de dados.

Sabemos que:

Tubos de aço 40 com diâmetro nominal igual a 10” (Dint = 254,5 mm e A =

509,1 cm²)

Como estas informações passo a

ter um caminho a percorrer!

Rugosidade equivalente

http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

2. Para a vazão de 403,2 m³/h o coeficiente de perda de carga distribuída está correto?

Quer me

enlouquecer!

Não, mas vamos

precisar de dados.

Sabemos que:

A massa específica d’água igual a 998,2 kg/m³

Como estas informações passo a

ter um caminho a percorrer!

http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

Propriedades do mercúrio em função da temperatura

Portanto a água está a 200C

Na mesma página:

http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

1. Entramos com a temperatura d’água, no caso 200C

2. Entramos com o diâmetro interno em mm (Dint), com a área da seção livre em cm² (A) e a rugosidade em m (K), aí a planilha calcula a rugosidade relativa equivalente (DH/K)

3. Entramos com a vazão em m³/h e clicamos em “comparação_f”

Confirmamos a velocidade média do escoamento (2,2 m/s), temos que o escoamento é turbulento (Re =

557659 muito maior que 4000) e considerando Churchill, temos f = 00152, muito diferente do valor

dado no problema que foi 0,022.

3. A somatória dos comprimentos equivalentes na sução que foi dada, está correta?

Novamente recorremos a: http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

Tubulação de sução é a tubulação antes da bomba, quando a mesma é instalada acima do nível de captação

Vamos considerar:

(1) - válvula de pé com crivo (2) – cotovelo de 900

1Leq 105m =

Tubulação de sução é a tubulação antes da bomba, quando a mesma é instalada acima do nível de captação

2Leq 7,5m =

Vamos considerar: sução

Leq 112,5m do valor dado de 135 m =

(1) - válvula de pé com crivo (2) – cotovelo de 900

4. A somatória dos comprimentos equivalentes no recalque que foi dada, está correta?

Novamente recorremos a: http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

Vamos considerar:

3. Válvula de retenção de levantamento

4. – válvula globo aberta5. Cotovelo de 450

6. Cotovelo de 450

7. Entrada de equipamento de canto vivo

3Leq 87,5m =

4Leq 87,5m =

4. A somatória dos comprimentos equivalentes no recalque que foi dada, está correta?

Novamente recorremos a: http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

3. Válvula de retenção de levantamento

4. – válvula globo aberta5. Cotovelo de 450

6. Cotovelo de 450

7. Entrada de equipamento de canto vivo

5

6

Leq 4m

Leq 4m

=

=

7Leq 6,5m =

Vamos considerar:

recalqueLeq 189,5m do valor dado de 188 m =

5. Existe bomba que irá proporcionar a vazão mencionada?Para a

bomba ser escolhida,

devemos ter:

1. A aplicação da instalação.2. A vazão de projeto3. A carga manométrica de projeto

Vamos supor que a vazão de projeto seja 403,2 m³/h, porém a

carga manométrica de projeto deve ser calculada, isto porque ocorreram alterações dos dados:

( )totaisinicial B final p

2 2 2S S R Ri i f f

i B f

H

H H H H

L Leq L Leqp v p v vz H z f

2g 2g D 2g

+ = +

+ + ++ + + = + + +

( ) 2

B

6 112,5 300 189,5 2, 20 H 40 0,0152

0, 2545 19,6

+ + ++ = +

BH 49m

KSB Novamente recorremos a: http://www.escoladavida.eng.br/hidraulica_I/consultas.htm

Vou clicar “Exemplos de curvas da KSB”

1. Marcamos a vazão 403,2 m³/h e subimos uma vertical

403,2

2. Marcamos a carga manométrica 49 m e puxamos uma horizontal

49

3. No cruzamento escolhemos preliminarmente a bomba

100 – 200C

1. Marcamos a vazão 403,2 m³/h e subimos uma vertical

2. Marcamos a carga manométrica 49 m e puxamos uma horizontal

3. No cruzamento escolhemos preliminarmente a bomba

403,2

49