Exame Época Recurso

P1 – Considere o canal representado na figura 1.ISELÁrea Departamental de Engenharia CivilSecção de HidráulicaHIDRÁULICA II – EXAME – 22 de Julho de 20111. Admitindo que todos os troços têm comprimento suficiente para que se estabeleça regime uniforme,determinea) o caudal entrado no canal proveniente do reservatório de montante;b) as alturas crítica e uniformes, bem como as respectivas energias, representando os pontoscorrespondentes no gráfico da função E = E(h);c) as alturas do escoamento nas secções A e E;d) as condições do escoamento1) junto à comporta localizada na secção B, nomeadamente a altura na secção contraída e amontante da comporta;2) próximo da secção C, localizando o ressalto provocado pela mudança de rugosidade, indicandoqual a altura do escoamento na secção C;3) devidas ao estreitamento localizado em D (largura da zona estreita b' = 1,5 m), calculando asalturas do escoamento imediatamente a montante e a jusante de D;4) a distância entre a secção C e o ressalto aí existente. Utilize o método das diferenças finitas,aplicado com três intervalos de cálculo.2. Trace o andamento da superfície livre, identificando as curvas de regolfo existentes.Observações:1- Caso não consiga resolver a alínea 1.a) considere Q = 14,5 m 3 /s.2 - Justifique sucintamente todos os cálculos efectuados.Hidráulica II – EXAME – 22 de Julho de 2011Página 1 de 3

ISELÁrea Departamental de Engenharia CivilSecção de HidráulicaHIDRÁULICA II – EXAME – 22 de Julho de 2011P2 - Considere o sistema de reservatórios e condutas (Ks = 100 m 1/3 s -1 ) representado na figura 2. Naresolução do problema admita as perdas de carga localizadas como sendo 15% das perdas de cargacontínuas.A – Junto ao reservatório R1 está em funcionamento uma bomba cuja curva característica é fornecida emanexo (impulsor de 379mm).a) Determine a cota do reservatório R2 (Z2) sabendo que quando as válvulas V1 e V2 estão abertas ea válvula V3 está fechada o caudal afluente a R2 é de 500 m 3 /h.b) Determine o comprimento da conduta 3 (L3) sabendo que quando as válvulas V1 e V3 estãoabertas e a válvula V2 está fechada o caudal afluente a R3 é de 250 m 3 /h.B – Considere agora as válvulas V1 e V3 abertas, e a válvula V2 fechada e L3 = 6000 m. Deduza aequação da curva característica da instalação e determine o caudal escoado de R1 para R3 quando em Bestá/ão em funcionamentoa) uma bomba idêntica à referida no ponto anterior;b) duas bombas idênticas em paralelo;c) duas bombas idênticas em série.Efectue os traçados gráficos necessários e assinale os pontos de funcionamento das três situaçõesestudadas, indicando o caudal elevado, a altura total de elevação e o rendimento da(s) bomba(s).C – Determine qual o volume de água que poderá ser elevado nas condições indicadas na alínea a) doponto anterior de R1 para R3 com a energia útil de 3,6x10 10 kJ. Admita que o rendimcnto do motoreléctrico associado à bomba é de 80%.D - Considere que em B as bombas se encontram instaladas num piso situado imediatamente por cima doreservatório R1, estando o eixo da flange de aspiração a cerca de 1,5m da superfície livre da água quandoo reservatório está cheio.a) Admitindo que a altura máxima da água dentro do reservatório é de 3,0m calcule o NPSH disponívelquando apenas uma das bombas se encontra em funcionamento elevando água de R1 para R2.Admita que a tensão de vapor é de 1200 Pa, a pressão atmosférica é de 90000 Pa e que as perdasde carga totais na conduta de aspiração são de 1,5m.Hidráulica II – EXAME – 22 de Julho de 2011Página 2 de 3

ISELÁrea Departamental de Engenharia CivilSecção de HidráulicaHIDRÁULICA II – EXAME – 22 de Julho de 2011b) Compare o resultado obtido com o valor do NPSH requerido pela bomba e conclua sobre aadequação do seu posicionamento.Obs.: Justifique sucintamente todos os cálculos e traçados efectuados.Efectue os traçados necessários nesta folha e devolva-a conjuntamente com a resolução.Nº_________________ NOME_____________________________________________________Hidráulica II – EXAME – 22 de Julho de 2011Página 3 de 3