Dois reservatórios
e
, possuem seus níveis de água constantes e nas cotas 75 e 60 m respectivamente. Uma adutora, composta por dois trechos em série, interliga esses dois reservatórios. Tendo em vista as características da adutora, apresentadas a seguir, pede-se determinar a vazão escoada.
- Trecho 1:
, coeficiente de perda de carga
- Trecho 2:
, coeficiente de perda de carga
Passo 1
O enunciado dá dois reservatórios mantidos em cotas
m e
m, ligados em série por dois trechos de adutora com diâmetros, comprimentos e coeficientes de Hazen–Williams (
) conhecidos. A diferença de carga disponível é
Vamos usar a fórmula de Hazen–Williams para perda de carga em cada trecho e igualar a soma dessas perdas a
para encontrar a vazão
.
Passo 2
A fórmula de Hazen–Williams em unidades SI é, para cada trecho
:
Aqui
está em metros,
em metros,
em
/s e
em metros.
Passo 3
Vamos calcular as constantes
e
tais que
Para o trecho
(
m,
m,
):
Para o trecho
(
m,
m,
):
Passo 4
A perda total de carga é a soma das duas:
Logo
Para isolar
, elevamos ambos os lados à potência
:
Resposta
A vazão escoada é aproximadamente
/s.