dimensionamento bomba hidraulica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E GEOLOGIA APLICADA TRABALHO DE HIDRÁULICA GERAL- 2015.1 SAA-BAIRRO FICTÍCIO Docente: Discentes: 1

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dimensionamento de uma bomba para disciplina de hidraulica geral

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Page 1: Dimensionamento Bomba Hidraulica

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI

DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E GEOLOGIA APLICADA

TRABALHO DE HIDRÁULICA GERAL- 2015.1SAA-BAIRRO FICTÍCIO

Docente:

Discentes:

Teresina-PI

Junho /2015

1

Page 2: Dimensionamento Bomba Hidraulica

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI

DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E GEOLOGIA APLICADA

Projeto básico de Sistema de Abastecimento de agua Bairro fictício

Teresina-PI

Junho/2015

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Page 3: Dimensionamento Bomba Hidraulica

LISTA DE ABREVIATURAS

A – Área

CP – Cota Piezométrica

C – Coeficiente de rugosidade da formula de Hazen-William

D – Diâmetro

f – Fator de Atrito

FºFº – Ferro fundido

g – Gravidade

h – Altura Local

Hm – Altura manométrica

Hg – Altura Geométrica

k - Coeficiente da Fórmula de Bresser

K1 – Coeficiente Para Dia de Maior Consumo

K2 – Coeficiente Para Hora de Maior Consumo

l – Litros

Le – Comprimento Equivalente

m – Metros

mm – Milímetros

n - Rendimento

NPSH – Net Positve Suction Head

P – População

Pa – Pressão Atmosfera

Pv – Pressão de Vapor

Pot – Potencia da bomba

q – Consumo Percapita

Q – Vazão

s – Segundos

V – Velocidade

Z – altura estática de sucção

ΔHs – Perda de Carga na Sucção

ΔHr – Perda de Carga no Recalque

Δh – Perda de carga para alargamento e redução

ε - Rugosidade Equivalente da Parede do Tubo

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Page 4: Dimensionamento Bomba Hidraulica

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUIDEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E GEOLOGIA APLICADA

TRABALHO DE HIDRAULICA GERAL – 2015.1

Considere a situação de projeto apresentado

Trabalho - Selecione a bomba necessária para elevar a agua do manancial até o reservatório da localidade, apresentando todo o procedimento de cálculo de vazão, altura manométrica, potencia, criação da curva do sistema, cruzamento desta com a curva da bomba, NPSH disponível, conferencia de cavitação. Encontre uma curva de bomba que se adegue a vazão e altura manométrica desejada. Trace a linha piezométrica da adutora. Lembre-se que a linha piezométrica pode chegar acima do nível d’agua do reservatório, pois há boia na saída da adutora. Utilize os seguintes diâmetros comerciais: 80mm, 100mm, 150mm, 200mm, 250mm, 300mm, 350mm, 400mm e 500mm. Dimensione a rede de distribuição através do método de redes ramificadas pela equação de Hazen-Willians. Também dimensione a rede utilizando o software EPANET utilizando Hazen-Willians para as perdas de carga.

Sugestão: Utilize o Pumpsel do site da KSB, www.ksb.com.br/pumpsel, para encontrar a curva da bomba de que se adequa a vazão e altura manométrica desejada. Utilize a equação de Hazen-Willians para as perdas de carga

Dados:

População de Projeto:(soma do número de letras do primeiro nome dos alunos da equipe) x 100

Comprimento da captação até o ponto mais alto: 1.500,00m

Cota do nível d’agua: 93m

Cota do nível mais alto: 123m

Comprimento do ponto mais alto até o reservatório: 1.000,00m

Cota do nível do reservatório: 113m

K1 = 1,2

K2 = 1,5

Consumo per capita q= 150 L/hab. dia

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Page 5: Dimensionamento Bomba Hidraulica

MEMORIAL DESCRITIVO DO PROJETO DE

SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE AGUA

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Page 6: Dimensionamento Bomba Hidraulica

1.0- INTRODUÇÃO

Este trabalho visa o dimensionamento da captação à rede de

distribuição de agua obedecendo alguns parâmetros descritos no memorial a

seguir

2.0 - OBJETIVO

O presente memorial descritivo tem por finalidade estabelecer normas

e técnicas a serem adotadas para a elaboração dos projetos de Adução e de

Rede de Abastecimento de Agua da obra em referência.

3.0 - GENERALIDADES

O projeto foi elaborado de acordo com as informações contidas nos

originais do projeto

4.0 - SUPORTE LEGAL

Este memorial descritivo de projeto foi elaborado tomando por base

as normas da ABNT.

NBR12213, Projeto de captação de agua de superfície para

abastecimento publico.

NBR12215, Projeto de adutora de agua para abastecimento público.

NBR12218, Projeto de rede de distribuição de água para

abastecimento público.

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Page 7: Dimensionamento Bomba Hidraulica

5.0 PARÂMETROS DE PROJETO

▪ POPULAÇÃO DE PROJETO (P)

A População do bairro fictício foi calculado:

População de Projeto: (soma do número de letras do primeiro

nome dos alunos da equipe) x 100

P = () = 57 x 100 = 5700

▪ CONSUMO PER CAPITA MÉDIO (q)

Per capita médio de consumo para a área

q = 150,00 l/hab x dia.

▪ COEFICIENTES K1 E K2

Para a verificação hidráulica da rede de distribuição e para a avaliação da

suficiência da capacidade dos reservatórios de distribuição, foram adotados os

seguintes coeficientes, que são válidos para todo o bairro:

Coeficiente de majoração sazonal, para obter demandas do

dia de maior consumo (D > C) K1 = 1,2;

Coeficiente de majoração distributiva, para obter demandas

da hora de maior consumo (H > C) K2 = 1,5.

▪ COTAS

Cota do nível d’ agua= 93 m

Cota do nível mais alto: 123m

Cota do nível do nível mínimo de agua no reservatório: 113m

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Page 8: Dimensionamento Bomba Hidraulica

0.7-METODOLOGIA PARA DIMENSIONAMENTO

A adutora, a estação elevatória e a rede de distribuição foram

dimensionadas utilizando-se para o cálculo de perda de carga a Formula Hazen-

Williams, conforme segue

ΔH=J . LΔH=10.65 Q1,85 . LC1,85 .D 4,87

Onde:

J: perda de carga unitária (m/m);

Q: vazão (m3/s);

D: diâmetro da tubulação (m):

C: coeficiente adimensional que depende da natureza das paredes dos

tubos;

L: Comprimento da tubulação.

8.0 CRITÉRIOS DE PROJETO

Os principais critérios a serem observados no projeto básico do

sistema de abastecimento de água são os seguintes:

Pressão dinâmica mínima: 10,00 mca;

Diâmetro mínimo: 50mm;

Material da tubulação:

PVC (para a rede de distribuição);

Tubo de Ferro Fundido (para a adutora);

Rugosidade das paredes da tubulação (C):

150 (para tubos de PVC)

Rugosidade Absoluta (ε):

130 (para tubos de FºFº)

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Page 9: Dimensionamento Bomba Hidraulica

9.0 VAZÕES DE PROJETO

População Total(hab)

K1 K2 q(l/hab.dia)

5700 1,2 1,5 150

Vazões de Projeto (l/s)

Média Máx. Diária Máx. Horária

9,8958 11,8750 17,8125

10.0 ELEVATÓRIAS DE ÁGUA

Esta estação elevatória será responsável pelo recalque de água da

captação até o reservatório, contará com um conjunto moto-bomba.

A vazão (Q) e altura manométrica total (AMT) de projeto desta elevatória

e as características do conjunto moto-bomba, são as seguintes:

Modelo MEGANORM 40-160

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Vazão: 42,7500 m3/h

Altura manométrica: 39,9266

NPSH Requerido: 2,4 m

Rendimento: 71%

Diâmetro Projeto: 174mm

Líquido a bombear: ÁGUA

Temperatura: 25 ºC

Densidade: 1 kgf/dm3

Rotação: 2900 rpm

Potencia: 8,9 CV

Page 10: Dimensionamento Bomba Hidraulica

11.0 .ADUTORAS DE ÁGUA

Para esta adutora será adotada uma tubulação de diâmetro nominal (DN) 100mm

em ferro fundido com extensão de 1500m até o ponto mais alto. Deste ponto até o

reservatório há uma extensão de 1000m e com DN igual ao trecho anterior.

Está previsto um dispositivos de proteção para essa adutora, uma ventosa, ao longo do trajeto.

12.0 REDE DE DISTRIBUIÇÃO

A rede de distribuição será toda de PVC e as dimensões dos tubos estão na

tabela abaixo:

TrechoInício

noFim no L (m)

Diâmetro (mm)

R-N1 R 1 46,3 150

N1-N2 1 2 118,9 60

N1-N3 1 3 42,7 150

N3-N4 3 4 105,1 60

N3-N5 3 5 45,1 100

N5-N6 5 6 93,1 50

N5-N7 5 7 44,1 75

N7-N8 7 8 54,5 50

N7-N9 7 9 44,7 50

N9-N10 9 10 29,7 50

MEMORIAL DE CALCULO

1.0 CALCULO DAS VAZÕES DE PROJETO

▪ VAZÃO DE ADUÇÃO

A vazão máxima a ser considerada, será calculada de acordo com a

formulação a seguir:

10

Page 11: Dimensionamento Bomba Hidraulica

Qa(l /s )=(K 1 . q .População )

86400

Desta forma, para uma população de 4000 habitantes, a vazão máxima

diária para o dimensionamento da estação elevatória e da adutora que será

responsável por levar a agua desde a captação até o reservatório será de

11,8750 l/s.

▪ VAZÃO DE DITRIBUIÇÃO

A vazão utilizada para dimensionar a rede de abastecimento de água será

calculada com a formula a seguir

Qa(l /s )=(K 1.K 2. q . População )

86400

Desta forma, para uma população de 5700 habitantes, a vazão máxima

horária para o sistema de abastecimento de água será de 17,8125 l/s.

CALCULO DO DIÂMETRO ECONÔMICO DE BRESSE

A tubulação de recalque e a linha da adutora foram calculadas pela

Fórmula de Bresse conforme segue:

D=k .²√Q

Onde:

D: diâmetro econômico (m);

K: coeficiente variável, função dos custos de investimento e de operação;

Q: vazão contínua de bombeamento (m3/s)

O valor de K depende de variáveis tais como: custo médio do conjunto

elevatório, inclusive despesas de operação e manutenção, custo médio da

tubulação, inclusive despesas de transporte, assentamento e conservação, peso

específico do fluído, rendimento global do conjunto elevatório etc.

Para este projeto foi adotado o valor para K=1,2.

11

Page 12: Dimensionamento Bomba Hidraulica

DiâmetroCalculado

 DiâmetroComercial

0,1307m 100 mm

Foi escolhido o diâmetro comercial de 150 mm para recalque por o mais

próximo do resultado obtido. Como para sucção a norma sugere que seja

escolhido o diâmetro comercial imediatamente superior ao de recalque, foi

adotado DN=200 mm.

DiâmetroRecalque

 DiâmetroSucção

150 mm 200 mm

3.0 CALCULO DAS PERDAS DE CARGA

Pare se calcular as perdas de carga algumas caracteristicas precisaram

ser calculadas anteriormente

ΔH=J . LΔH=10.65 Q1,85. LC1,85 .D 4,87

CALCULO DAS VELOCIDADES

Q=V . A

Q (m³/s) Diâmetro (m) A (m²)Recalque 0,011875 0,15 0,0177Sucção 0,011875 0,20 0,3141

Velocidade (m/s)

12

Qa (m³/s) k0,011875 1,2

Page 13: Dimensionamento Bomba Hidraulica

Recalque 0,6720Sucção 0,3780

COMPRIMENTOS EQUIVALENTES

Foram calculados os comprimentos equivalentes para as peças que

compõem o sistema elevatório

COMPRIMENTO EQUIVALENTE

Acessórios  QUANTComprimento

equivalente (Le/D)(nº de diâmetro)

DIAM(m)

Le(m)

Le1 1 265 0,20 53,0Le2    0,20 1,0Le3 1 17,5 0,20 3,5

Le Sucção 57,5 

Le6 2 17,5 0,15 5,25Le7   0,15 0,5Le8 1 21,8 0,15 3,27

Le11   0,15 0,25Le12   0,15 0,7Le13 1 17,5 0,15 2,625Le15 1 83,6 0,15 12,54Le16 1 7 0,15 1,05Le17 0,15 1,71Le18 2 7,8 0,15 2,34

  Le Recalque 30,235

PERDA DE CARGA RECALQUE E SUCÇÃO

ΔH=J . LΔH=10.65 Q1,85. LC1,85 .D 4,87

Recalque SucçãoQ (m³/s) 0,011875 0,0083

Diâmetro (m) 0,15 0,20C 130 130

J (m/m) 0,003790 0,00091Le (m) 30,235 57,5

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Page 14: Dimensionamento Bomba Hidraulica

L (m) 1500 0∆Hr ∆Hs (m) 5,6470 0,05227∆Hr+∆Hs (m) 5,6993

4.0. CALCULO DA ALTURA MANOMETRICA

Hm1=Hg+∆ Hr+∆ Hs

Hg (m) ∆Hr+∆Hs (m)30 5,6993

Hm1

35,6993

Escolha da bomba para o calculo dos alargamento e redução

Qa (m³/h) Hm1

42,7500 35,6993

5.0 PRE DIMENSIONAMENTO DA BOMBA

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Page 15: Dimensionamento Bomba Hidraulica

DIÂMETROS DA REDUÇÃO E AMPLIAÇÃO

6.0CALCULO DAS PERDAS DE CARGA LOCALIZADAS

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Page 16: Dimensionamento Bomba Hidraulica

Redução de 200 mm para 65 mm

Ampliação de 40mm para 150 mm

Q=V . A

Q (m³/s) Diâmetro (m) A (m²) Velocidade (m/s)

Redução0,01187

50,065 0,00331831 3,5786

Ampliação0,01187

50,04 0,00125664 9,4498

A2/ A1

Redução AmpliaçãoA2 (65 mm) 0,00331 A1 (40 mm) 0,00125

A1(200 mm) 0,03141 A2(150 mm) 0,01767

A2/A1 0,1056 A1/A2 0,0711.......................................................................................................................................

PERDA DE CARGA DA REDUÇÃO

Δh= K .V ²2 g

K V g0,4571 3,5786 9,806

∆h redução0,2985

PERDA DE CARGA DO ALARGAMENTO

16

A2/A1 0,1 0,2 0,3k 0,46 0,41 0,36

A2/A1(Redução) 0,1056K 0,4571

Page 17: Dimensionamento Bomba Hidraulica

Δh=(1−A 1/A 2) ².V ²

2g

A1/A2 V (m/s) g0,711 9,4498 9,806

∆h ampliação (m)3,9287

7.0 PERDAS DE CARGA TOTAIS

ΔH=J . LΔH=10.65 Q1,85. LC1,85 .D 4,87

Recalque SucçãoQ (m³/s) 0,011875 0,0083

Diâmetro (m) 0,15 0,20C 130 130

J (m/m) 0,003790 0,00091Le (m) 30,235 57,5L (m) 1500 0

∆Hr ∆Hs (m) 5,6470 0,05227∆Hr+∆Hs (m) 5,6993

∆h (m) 3,9287 0,2985∆H (m) 9,9266

8.0ALTURA MANOMETRICA FINAL

Hm=Hm1+∆ h

Hm1 (m) ∆hr+∆hs (m)35,6993 4,2273

Hm (m)39,9266

17

Page 18: Dimensionamento Bomba Hidraulica

9.0CALCULO DO NPSH DISPONIVEL

h=Cotadonivel d ’ agua+z

Cota do nível d’agua (m) z

93 0,8H

93,8

CALCULO DA PRESSÃO ATMOSFERA

Pa/γ=13,6 [(760— 0,081.h)

1000]

Pa/γ10,323243

NPSH = Pa−PV

γ−Z−Δ Hs

Tabela: Pressão de vapor

T (ºC) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Pv/γ

(m)

0,0

90,13 0,17 0,24 0,32 0,43 0,57 0,75 0,98 1,25

Pa/γ Pv Z ∆Hs10,323243 0,32 0,8 0,3508

NPSH disponivel8,8523

10. CONFERENCIA A CAVITAÇÃO

NPSHdisponivel > NPSH requerido + 0,5

NPSH disponivel NPSH requerido

8,8523 2,4

18

Page 19: Dimensionamento Bomba Hidraulica

Não havera cavitação11.0 CALCULO DAS COTAS PIEZOMETRICAS DA ADUTORA

Cotas Piezométricas antes da bombaCP2=CP1-∆Hs

Cotas Piezométricas depois da bomba

CP3=CP2+Hm

Cotas Piezométricas nível mais alto

CP4=CP3-∆Hr

Cotas Piezométricas do reservatório

CP5=CP4-∆H*

ΔH=10.65 Q1,85 . LC1,85 .D 4,87

∆Hs 0,3508∆Hora 9,5758

hm real 39,9266∆H* (m) 3,6903

Tabela: Cálculo do ∆H*

Q (m³/s) 0,011875

Diâmetro (m) 0,15

C 130J (m/m) 0,003690

L (m) 1000,0000∆H* (m) 3,6903

Cotas Piezométricascp1 93,000000cp2 92,6492cp3 132,5757

cp4 123

19

Page 20: Dimensionamento Bomba Hidraulica

cp5 119,3097

12.0 CONSTRUÇÃO DA CURVA DO SISTEMA 1339659,107

Hm=30+20784,98732.Q 1,85+29977,48816.Q ²

Hm Q (m³/h) Q (m³/s)30 0 0

30,1654 5 1,389 x 10-3

30,6192 10 2,778 x 10-3

31,3417 15 4,167 x 10-3

32,2790 20 5.55 x 10-3

33,5576 25 6,944 x 10-3

35,0412 30 8,333 x 10-3

36,7698 35 9,722 x 10-3

38,7389 40 1,111 x 10-2

39,9266 42,75 0,01187540,9506 45 0,0125

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5010

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Curva do sistema

Q = m3/h

H =

m

20

Page 21: Dimensionamento Bomba Hidraulica

13.0 CURVA DA BOMBA E CURVA DO SISTEMA

21

Page 22: Dimensionamento Bomba Hidraulica

14.0 REDE DE DISTRIBUIÇÃO

Para o dimensionamento hidráulico da rede foi utilizado o método de

distribuição em marcha, resultando nos seguintes valores, apresentados na

planilha de cálculo hidráulico apresentada a seguir.

1. VAZÃO DE PROJETO

POPULAÇÃO (P) = Nº DE LETRAS DO PRIMEIRO NOME DOS COMPONENTES DO GRUPO

POPULAÇÃO = (ALEXANDRE + ANDRÉ + FRANCISCO + GEORGE+ GUILHERME + LUCIANO + MARCOS + ROMULO) = 57 X 100 = 5700

K1 = 1,2K2 = 1,5

CONSUMO PER CAPITA (q) = 150 (L/hab . dia)

QN=P ∙K1 ∙K2 ∙ q

86400=5700,0 ∙1,2 ∙1,5 ∙0,15

86400=0,0178125

2. CÁLCULO DAS VAZÕES

22

Page 23: Dimensionamento Bomba Hidraulica

2.1. TRECHO R-N1Q JUSANTE = Q MONTANTE = QN = 0,0178125 (m³/s)QFICTÍCIA = Q MONTANTE = 0,0178125 (m³/s)

2.2. TRECHO N1-N2QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 118,9 = 0,00366483 (m³/s)QMONTANTE = QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,00366483 (m³/s)QFICTÍCIA = QMONTANTE / √3 = 0,00366483 / √3 = 0,00211589 (m³/s)

2.3. TRECHO N1-N3QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 42,7 = 0,00131613 (m³/s)QMONTANTE = QR-N1, JUSANTE – QN1-N2, MONTANTE = 0,0178125 - 0,00366483 = 0,01414767 (m³/s)QJUSANTE = QMONTANTE - QDISTRIBUÍDA = 0,01414767 - 0,00131613 = 0,01283153 (m³/s)QFICTÍCIA = (QMONTANTE + QJUSANTE )/ 2 = (0,01414767 + 0,01283153) / 2 = 0,0134896 (m³/s)

2.4. TRECHO N3-N4QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 105,1 = 0,00323948 (m³/s)QMONTANTE = QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,00323948 (m³/s)QFICTÍCIA = QMONTANTE / √3 = 0,00323948 / √3 = 0,00187031 (m³/s)

2.5. TRECHO N3-N5QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 45,1 = 0,0013911 (m³/s)QMONTANTE = QN1-N3, JUSANTE – QN3-N4, MONTANTE = 0,01283153 – 0,00323948 = 0,00959206 (m³/s)QJUSANTE = QMONTANTE - QDISTRIBUÍDA = 0,00959206 – 0,00139011 = 0,00820195 (m³/s)QFICTÍCIA = (QMONTANTE + QJUSANTE )/ 2 = (0,00959206 + 0,00820195) / 2 = 0,00889700 (m³/s)

2.6. TRECHO N5-N6QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 93,1 = 0,00286960 (m³/s)QMONTANTE = QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,00286960 (m³/s)QFICTÍCIA = QMONTANTE / √3 = 0,00286960 / √3 = 0,00165677 (m³/s)

2.7. TRECHO N5-N7QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 34,1 = 0,00135929 (m³/s)QMONTANTE = QN3-N5, JUSANTE – QN5-N6, MONTANTE = 0,00820195 – 0,00286960 = 0,00533235 (m³/s)QJUSANTE = QMONTANTE - QDISTRIBUÍDA = 0,00533235 – 0,000135929 = 0,00397306 (m³/s)QFICTÍCIA = (QMONTANTE + QJUSANTE )/ 2 = (0,00533235 + 0,00397306) / 2 = 0,00465270 (m³/s)

23

Page 24: Dimensionamento Bomba Hidraulica

2.8. TRECHO N7-N8QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 54,5 = 0,00167984 (m³/s)QMONTANTE = QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,00167984 (m³/s)QFICTÍCIA = QMONTANTE / √3 = 0,00167984 / √3 = 0,00096986 (m³/s)

2.9. TRECHO N7-N9QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 44,7 = 0,00137778 (m³/s)QMONTANTE = QN5-N7, JUSANTE – QN7-N8, MONTANTE = 0,00397306 – 0,00167984 = 0,00229322 (m³/s)QJUSANTE = QMONTANTE - QDISTRIBUÍDA = 0,0029322 – 0,00137778 = 0,00091544 (m³/s)QFICTÍCIA = (QMONTANTE + QJUSANTE )/ 2 = (0,00229322 + 0,00091544) / 2 = 0,00160433 (m³/s)

2.10. TRECHO N9-N10QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,0000308228 . 29,7 = 0,00091544 (m³/s)QMONTANTE = QDISTRIBUÍDA = q . L = 0,00091544 (m³/s)QFICTÍCIA = QMONTANTE / √3 = 0,00091544 / √3 = 0,00052853 (m³/s)

3. DIÂMETROS E VELOCIDADE

3.1. TRECHO R-N1D = 200mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,01781250)/(π . 200²) = 0,56699 < 0,600

D = 150mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,01781250)/(π . 150²) = 1,00798

3.2. TRECHO N1-N2D = 75mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00211589)/(π . 75²) = 0,47894 < 0,600

D = 60mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00211589)/(π . 60²) = 0,74834

3.3. TRECHO N1-N3D = 150mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,001348960)/(π . 150²) = 0,76336

3.4. TRECHO N3-N424

Page 25: Dimensionamento Bomba Hidraulica

D = 60mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00187031)/(π . 60²) = 0,66149

3.5. TRECHO N3-N5D = 150mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00889700)/(π . 150²) = 0,50347 < 0,600

D = 100mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00889700)/(π . 100²) = 1,13280

3.6. TRECHO N5-N6D = 60mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00165677)/(π . 60²) = 0,58596 < 0,600

D = 50mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00165677)/(π . 50²) = 0,84378

3.7. TRECHO N5-N7D = 100mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00465270)/(π . 100²) = 0,59240 < 0,600

D = 75mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00465270)/(π . 75²) = 1,05316

3.8. TRECHO N7-N8D = 50mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00096986)/(π . 50²) = 0,49394

3.9. TRECHO N7-N9D = 60mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00160433)/(π . 60²) = 0,56741 < 0,600

D = 50mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00160433)/(π . 50²) = 0,81708

3.10. TRECHO N9-N1025

Page 26: Dimensionamento Bomba Hidraulica

D = 50mmV = QFICTÍCIO / ÁREA = (4000000 . QFICTÍCIO)/(π . D²) = (4000000 . 0,00052853)/(π . 50²) = 0,26918

4. PERDA DE CARGA

4.1. TRECHO R-N1

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65 ∙0,017812501,85

1301,85 ∙(150 /1000)4,87 = 0,007813237 (m/m)

ΔH = J . L = 0,007813237 . 46,3 = 0,361752873 (m)

4.2. TRECHO N1-N2

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65∙0,002115891,85

1301,85 ∙(60/1000)4,87 = 0,13155902 (m/m)

ΔH = J . L = 0,13155902 . 118,9 = 1,564236732 (m)

4.3. TRECHO N1-N3

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65 ∙0,013489601,85

1301,85 ∙(150 /1000)4,87 = 0,004671844 (m/m)

ΔH = J . L = 0,004671844 . 42,7 = 0,199487741 (m)

4.4. TRECHO N3-N4

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65∙0,001870311,85

1301,85 ∙ (60/1000)4,87 = 0,010471267 (m/m)

ΔH = J . L = 0,10471267 . 105,1 = 1,100530115 (m)

4.5. TRECHO N3-N5

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65 ∙0,008897001,85

1301,85 ∙(100 /1000)4,87 = 0,015583153 (m/m)

ΔH = J . L = 0,015583153 . 45,1 = 0,72800199 (m)

4.6. TRECHO N5-N6

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65∙0,001656771,85

1301,85 ∙(50/1000)4,87 = 0,020333108 (m/m)

ΔH = J . L = 0,02333108 . 93,1 = 1,893012377 (m)

4.7. TRECHO N5-N7

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65∙0,004652701,85

1301,85 ∙(75/1000)4,87 = 0,019066056(m/m)

ΔH = J . L = 0,19066056 . 44,1 = 0,84081059 (m)

4.8. TRECHO N7-N8

26

Page 27: Dimensionamento Bomba Hidraulica

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65∙0,000969861,85

1301,85 ∙(50/1000)4,87 = 0,007550581 (m/m)

ΔH = J . L = 0,007550581 . 54,5 = 0,411506684 (m)

4.9. TRECHO N7-N9

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65∙0,001604331,85

1301,85 ∙(50/1000)4,87 = 0,019158539 (m/m)

ΔH = J . L = 0,019158539 . 44,7 = 0,856986680 (m)

4.10. TRECHO N9-N10

J = 10,65 ∙QFICTÍCIO

1,85

C1,85 ∙(D /1000)4,87 = 10,65∙0,000528531,85

1301,85 ∙(50/1000)4,87 = 0,002456101 (m/m)

ΔH = J . L = 0,002456101 . 29,7 = 0,072946212 (m)

5. COTAS PIEZOMÉTRICAS

Obs: Partindo da pressão dinâmica no reservatório igual à 0,0000 (zero).

5.1. NÓ “R”Pressão dinâmica (R) = 0,00C.P.(Cota Piezométrica) = z + P.D. = 0,00 + 113,00 = 113,00 (m)

5.2. NÓ “N1”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PR – ΔHR-N1 = 113,00 – 0,361752873 = 112,63824713 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 112,63824713 – 92,2591 = 20,37914713 (m)

5.3. NÓ “N2”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN1 – ΔHN1-N2 = 112,63824713 – 1,5642236732

= 111,07401040 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 111,07401040 – 89,9690 = 21,10501040 (m)

5.4. NÓ “N3”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN1 – ΔHN1-N3 = 112,63824713 – 0,199487741

= 112,43875939 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 112,43875939 – 91,67020 = 20,76855939 (m)

5.5. NÓ “N4”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN3 – ΔHN3-N4 = 112,43875939 – 1,100530125

= 111,33822926 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 111,33822926 – 89,3102 = 22,02802926 (m)

27

Page 28: Dimensionamento Bomba Hidraulica

5.6. NÓ “N5”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN3 – ΔHN3-N5 = 112,43875939 – 0,702800199

= 111,73595919 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 111,73595919 – 91,2946 = 20,44135919 (m)

5.7. NÓ “N6”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN5 – ΔHN5-N6 = 111,73595919 – 1,893012377

= 109,84294681 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 109,84294681 – 88,6594 = 21,18354681 (m)

5.8. NÓ “N7”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN5 – ΔHN5-N7 = 111,73595919 – 0,840813059

= 110,89514613 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 110,89514613 – 89,8530 = 12,04214613 (m)

5.9. NÓ “N8”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN7 – ΔHN7-N8 = 110,89514613 – 0,411506684

= 110,48363944 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 110,48363944 – 87,7311 = 22,75253944 (m)

5.10. NÓ “N9”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN7 – ΔHN7-N9 = 110,89514613 – 0,856386680

= 110,03875945 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 110,03875945 – 88,3675 = 21,67125945 (m)

5.11. NÓ “N10”C.P.(Cota Piezométrica) = C.PN9 – ΔHN9-N10 = 110,03875945 – 0,072946212

= 109,96581324 (m)Pressão dinâmica (R) = C.P. – z = 109,96581324 – 87,5744 = 22,39141324 (m)

6. PRESSÃO ESTÁTICA

Supondo altura útil de 4 metros.

6.1. NÓ “R”P.E. (Pressão estática) = P.D. + HU (Altura útil) = 0,00 + 4,00 = 4,00 (m)

6.2. NÓ “N1”

28

Page 29: Dimensionamento Bomba Hidraulica

P.E. (Pressão estática) = P.E.R + zR – z1 = 4,00 + 113,00 – 92,2591 = 24,7409 (m)

6.3. NÓ “N2”P.E. (Pressão estática) = P.E.1 + z1– z2 = 24,7409 + 92,2591 – 89,9690 = 27,0310 (m)

6.4. NÓ “N3”P.E. (Pressão estática) = P.E.1 + z1– z3 = 24,7409 + 92,2591 – 91,6702 = 25,3298 (m)

6.5. NÓ “N4”P.E. (Pressão estática) = P.E.3 + z3– z4 = 25,3298 + 91,6702 – 89,3102 = 27,6898 (m)

6.6. NÓ “N5”P.E. (Pressão estática) = P.E.3 + z3– z5 = 25,3298 + 91,6702 – 91,2946 = 25,7054 (m)

6.7. NÓ “N6”P.E. (Pressão estática) = P.E.5 + z5– z6 = 25,7054 + 91,2946 – 88,6594 = 28,3406 (m)

6.8. NÓ “N7”P.E. (Pressão estática) = P.E.5 + z5– z7 = 25,7054 + 91,2946 – 89,8530 = 27,1470 (m)

6.9. NÓ “N8”P.E. (Pressão estática) = P.E.7 + z7– z8 = 27,1470 + 89,8530 – 87,7311 = 29,2689 (m)

6.10. NÓ “N9”P.E. (Pressão estática) = P.E.7 + z7– z9 = 27,1470 + 89,8530 – 88,3675 = 28,6325 (m)

6.11. NÓ “N10”P.E. (Pressão estática) = P.E.9 + z9– z10 = 28,6325 + 88,3675 – 87,5744 = 29,4256 (m)

29

Page 30: Dimensionamento Bomba Hidraulica

30

VAZÃO (m³/s) PERDA DE CARGA

TRECHOCOMPRIMENTO

(m)MONTANTE

(m³/s)JUSANTE

(m³/s)DISTRIBUÍDA

(m³/s)FICTICIA (m³/s)

DIÂMETRO (mm)

VELOCIDADE (m/s)

J (m/m)

R-N1 46,30000 0,01781250 0,01781250 0,00000000 0,01781250 150,00000 1,007980,00781323

7

N1-N2 118,90000 0,00366483 0,00000000 0,00366483 0,00211589 60,00000 0,748340,01315590

2

N1-N3 42,70000 0,01414767 0,01283153 0,00131613 0,01348960 150,00000 0,763360,00467184

4

N3-N4 105,10000 0,00323948 0,00000000 0,00323948 0,00187031 60,00000 0,661490,01047126

7

N3-N5 45,10000 0,00959206 0,00820195 0,00139011 0,00889700 100,00000 1,132800,01558315

3

N5-N6 93,10000 0,00286960 0,00000000 0,00286960 0,00165677 50,00000 0,843780,02033310

8

N5-N7 44,10000 0,00533235 0,00397306 0,00135929 0,00465270 75,00000 1,053160,01906605

6

N7-N8 54,50000 0,00167984 0,00000000 0,00167984 0,00096986 50,00000 0,493940,00755058

1

N7-N9 44,70000 0,00229322 0,00091544 0,00137778 0,00160433 50,00000 0,817080,01915853

9

N9-N10 29,70000 0,00091544 0,00000000 0,00091544 0,00052853 50,00000 0,269180,00245610

1SOMATÓRI

O577,90000

COTA PIEZOMÉTRICA PRESSÃO DINÂMICA PRESSÃO ESTÁTICA

MONTANTE JUSANTE MONTANTE JUSANTE MONTANTE JUSANTE

113,00000000 112,63824713 0,00000000 20,37914713 4,00000000 24,74090000

112,63824713 111,07401040 20,37914713 21,10501040 24,74090000 27,03100000

112,63824713 112,43875939 20,37914713 20,76855939 24,74090000 25,32980000

112,43875939 111,33822926 20,76855939 22,02802926 25,32980000 27,68980000

112,43875939 111,73595919 20,76855939 20,44135919 25,32980000 25,70540000

111,73595919 109,84294681 20,44135919 21,18354681 25,70540000 28,34060000

111,73595919 110,89514613 20,44135919 12,04214613 25,70540000 18,14700000

110,89514613 110,48363944 12,04214613 22,75253944 18,14700000 29,26890000

110,89514613 110,03875945 12,04214613 21,67125945 18,14700000 28,63250000

110,03875945 109,96581324 21,67125945 22,39141324 28,63250000 29,42560000

Page 31: Dimensionamento Bomba Hidraulica

31