Dimensionar um sistema de recalque, que tem como finalidade conhecer o valor da altura manométrica (Hm).
Os dados conhecidos são:
  1. Cota do nível da água no reservatório de recalque de 108 m ;
  2. Cota do eixo da bomba de 100 m ;
  3. Cota do nível da água na captação de 99 m ;
  4. Comprimento da canalização de recalque de 1000 m ;
  5. Comprimento da canalização de sucção de 5 m ;
  6. Vazão a ser bombeada de 72 m^3 / h;
  7. Material da canalização: tubos de Ferro fundido em uso ( C=90 );
  8. Acessórios:
  • Recalque:
    checkmark 1 Ampliação gradual;
    checkmark 1 Válvula de retenção;
    checkmark 1 Registro de gaveta;
    checkmark 2 Curvas de raio longo de 90^circ;
    checkmark 2 Curvas de 45^circ;
    checkmark 1 Saída com descarga livre.
    Com essas informações, pede-se:
    o diâmetro comercial da tubulação de recalque, selecionado entre as velocidades de 1,0 e 2,0 m / s;

Passo 1

Beleza, vamos dimensionar só o diâmetro da tubulação de recalque usando a condição de velocidade entre 1,0 e 2,0 m/s. Isso é um exercício de hidráulica de condutos forçados, onde a gente usa a fórmula da velocidade média
v = Q / A
e a área A = π·D²/4.
O que precisamos:
  1. Converter a vazão Q para m³/s;
  2. Calcular o diâmetro correspondente a v = 1,0 m/s (maior diâmetro) e a v = 2,0 m/s (menor diâmetro);
  3. Escolher o diâmetro comercial que caiba nesse intervalo.

Passo 2

Converter vazão:
Q = 72 m³/h → em m³/s:
Q = 723600 = 0,02 ;m^3/s

Passo 3

Calcular o diâmetro máximo (para v = 1,0 m/s):
v = QA = Qpi D^2/4 Longrightarrow D = raiz4Qpi,v
Substituindo v = 1,0 m/s e Q = 0,02 m³/s:
Dmax = raiz4cdot0,02picdot1,0 = raiz0,083,1416 approx 0,1595;m

Passo 4

Calcular o diâmetro mínimo (para v = 2,0 m/s):
Dmin = raiz4cdot0,02picdot2,0 = raiz0,086,2832 approx 0,1128;m

Passo 5

Então o diâmetro deve ficar entre
Dmin approx 0,1128;me Dmaxapprox0,1595;m
Nas bitolas comerciais de tubos de ferro fundido temos, por exemplo, Ø100, Ø125, Ø150 mm.
Só Ø125 mm (0,125 m) fica dentro do intervalo (0,1128 a 0,1595).

Resposta

O diâmetro comercial escolhido é 125 mm (0,125 m), pois garante uma velocidade aproximada de:
v = 4cdot0,02picdot(0,125)^2 approx 1,63;m/s,
que está entre 1,0 e 2,0 m/s.

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