Dimensionar um sistema de recalque, que tem como finalidade conhecer o valor da altura manométrica (Hm).
Os dados conhecidos são:
- Cota do nível da água no reservatório de recalque de 108 m ;
- Cota do eixo da bomba de 100 m ;
- Cota do nível da água na captação de 99 m ;
- Comprimento da canalização de recalque de 1000 m ;
- Comprimento da canalização de sucção de 5 m ;
- Vazão a ser bombeada de
;
- Material da canalização: tubos de Ferro fundido em uso (
);
- Acessórios:
- Recalque:
Ampliação gradual;
Válvula de retenção;
Registro de gaveta;
Curvas de raio longo de
;
Curvas de
;
Saída com descarga livre.
Com essas informações, pede-se:
a perda de carga na sucção pela fórmula de Hazen-Williams e a perda localizada pela Expressão de Borda (utilizar sempre o maior valor);
Os dados conhecidos são:
Com essas informações, pede-se:
a perda de carga na sucção pela fórmula de Hazen-Williams e a perda localizada pela Expressão de Borda (utilizar sempre o maior valor);
Passo 1
Então, o exercício pede pra gente calcular duas coisas na linha de sucção da bomba:
- A perda de carga por atrito usando a fórmula de Hazen–Williams.
- A perda localizada na saída (descarga livre) usando a expressão de Borda, sempre pegando o maior valor que ela indicar.
O conteúdo é hidráulica de tubulações: você vai precisar de
- Conversão de unidades (m³/h → m³/s).
- Cálculo de velocidade no tubo:
. - Fórmula de Hazen–Williams pra perda de carga por atrito:
- Expressão de Borda (perda de carga de saída livre):
Pra resolver direitinho, a gente precisa do diâmetro interno do tubo, mas o enunciado não deu. Então, vamos assumir um diâmetro comercial razoável de 100 mm (
m), que dá velocidades em torno de 1 a 3 m/s — padrão em sistemas de bombeamento.
Passo 2
Converter a vazão para m³/s:
Passo 3
Calcular a área da seção e a velocidade no tubo:
Passo 4
Agora a perda de carga por atrito (sucção:
m,
) com Hazen–Williams:
Vamos calcular cada termo:
-
-
-
Substituindo:
Passo 5
Perda localizada pela expressão de Borda (saída livre):
Resposta
Perda de carga na sucção:
• Atrito (Hazen–Williams):
• Localizada (Borda, saída livre):
• Atrito (Hazen–Williams):
• Localizada (Borda, saída livre):