Cap 5 - Condutos livres4

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UNIDADE 5 – CONDUTOS LIVRES 
....... 
5.6 – Ressalto Hidráulico 
Engenharia Civil 
Disciplina: Hidráulica Geral 
2º sem / 2020 
5.6 Ressalto Hidráulico 
• Fenômeno que ocorre na transição de um escoamento torrencial para 
fluvial. 
 
• Ocorre elevação brusca no nível da água, com instabilidade na 
superfície (ondulações), entrada de ar do ambiente e perda de energia 
em forma de turbulência. 
 
• Ocorre geralmente nas proximidades de uma comporta de 
regularização ou ao pé de um vertedor de barragem. 
 
• Utilizado como dissipador de energia cinética do escoamento de um 
vertedor para evitar processo erosivo no leito do canal de restituição. 
 
• Na entrada de uma ETA – calha parshall – usado para mistura dos 
produtos químicos 
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• https://www.youtube.com/watch?v=UwyhBx
WmzGQ 
 
5 
https://www.youtube.com/watch?v=UwyhBxWmzGQ
https://www.youtube.com/watch?v=UwyhBxWmzGQ
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Diminuição da velocidade 
média com presença de 
turbulência - A agitação da 
água favorece a entrada de ar 
no escoamento (bolhas de ar) – 
turbulência produz a 
dissipação de energia 
 
Y1 e Y2 – profundidades conjugadas (torrencial e fluvial) 
ΔE = diferença de cotas na linha de energia – perda de carga no ressalto 
Tipos de ressalto em função do número de Froude a montante 
Aplicação do ressalto 
como dissipador de 
energia: Fr entre 4,5 e 9,0 
 Nessa situação, 
dissipação de energia 
entre 45% a 70% 
Fr (montante) > 9 – 
Ressalto Forte – Não é 
utilizado em estrut. 
hidráulicas – processos 
abrasivos e cavitação! 
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FORÇA ESPECÍFICA: 
Força específica = força dividida pelo peso específico 
Ay
Ag
Q
yF 
.
²
)(
y Distância vertical da superfície livre até centro de gravidade da seção molhada 
No ressalto estacionário, esta função assume o mesmo valor a montante e a 
jusante: F (y1) = F (y2) 
Gráfico da altura da água x força específica: Para determinação de Yc, 
diferenciamos a equação e 
igualamos a zero. Teremos: 
1
³
²

gA
BQ
Onde a raiz da 
equação é y=yc 
• CANAIS RETANGULARES: 
• Se F(y1)=F(y2): 
 
 
• Reorganizando a equação acima: 
 
 
 
• Para haver ressalto, y2>y1: 
 
 
• Esta equação fornece a relação entre as alturas conjugadas em função do 
número de Froude na seção de montante, em canais retangulares. 
 
 
• Se somente as condições de jusante (seção 2) forem conhecidas, um 
desenvolvimento análogo da 1ª equação leva a: 
8 
2
²
2
²
2
2
2
2
1
1
y
yg
qy
yg
q




02 21
1
2
2
1
2 





Fr
y
y
y
y
2
811 21
1
2
Fr
y
y 

 181
2
1 2
1
1
2  Fr
y
y
 181
2
1 2
2
2
1  Fr
y
y
• CANAIS NÃO RETANGULARES: 
 
 
• Canais trapezoidais: 
9 
22
2
11
1 .
²
.
²
Ay
Ag
Q
Ay
Ag
Q


















 1
)1(
)1(
21
)²1(
³)1(
3
²)1(
2
1 2
1
MYY
M
M
M
FrY
M
Y
1
2
y
y
Y 
b
y
ZM 1
• Exercício 13: 
 
• Um vertedor de uma barragem descarrega em um canal retangular, 
suficientemente longo, uma vazão unitária q=4,0m³/sm. O canal 
tem declividade e fundo Io=0,0001m/m, revestimento de concreto 
em condições regulares e pode ser considerado largo. Ocorrendo 
um ressalto hidráulico neste canal, determine suas alturas 
conjugadas. 
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• É igual a diferença de energia antes e depois do salto: 
 
 
 
• Para canais retangulares, desenvolvemos a equação acima e 
teremos: 
 
 
– Perda de carga aumenta consideravelmente com a altura 
do ressalto (y1-y2)!! 
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PERDA DE CARGA NO RESSALTO: 

















g
V
y
g
V
yEEE
2
2
2
121
2
2
2
1
124
)12( 3
yy
yy
E



12 
IMPORTANTE: 
Alturas alternadas ≠ Alturas conjugadas !!!! 
A altura y2 sempre será menor do que seria a altura alternada de y1 (y2’) 
se não houvesse o ressalto – devido à perda de carga 
• Exercício 14: 
 
• Em um canal retangular no qual está ocorrendo um 
ressalto hidráulico, o número de Froude na seção de 
escoamento torrencial é igual a 5,0. Para uma altura do 
ressalto igual a 1,2m, determine a vazão unitária (q) e a 
perda de carga no ressalto. 
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• Exercício 15: 
 
• Um vertedor de uma barragem descarrega em um canal 
retangular suficientemente longo uma vazão unitária 
q=7m³/sm. O canal tem declividade de Io=0,0001m/m, 
revestimento de concreto em condições regulares e pode 
ser considerado largo. Ocorrendo um ressalto hidráulico 
neste canal, determine suas alturas conjugadas. 
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