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Exercícios – Dimensionamento de Misturas Rápidas Mistura rápida em calha Parhall 1. Verificar as condições de mistura rápida de uma calha Parshall de 3’ (0,915m) para vazão de 760l/s. Passo 1 – Altura de água na secção de medição Dado Vazão = Q = 760 l/s = 0,760m3/s Tamanho (tabela) W = k = n = Fórmula H0 = k . Q n H0 = 0,51m Passo 2 – Largura do Parshall na secção de medição Dados Dimensões padronizadas (tabelas) Fórmula D’ = _2_ (D – w) + w 3 D’ = 1,35m Passo 3 – Velocidade na secção da medição Fórmula V0 = _Q_ D’H0 V0 =1,10m/s Passo 4 – Vazão específica na garganta do Parshall Fórmula q = _Q_ w q = 0,83m3/s/m Passo 5 – Carga hidráulica disponível Dimensões padronizadas N = g = 9,81 m/s2 Fórmula E0 = _V0 2 _+ H0 + N 2g E0=0,80m Passo 6 – Velocidade antes do ressalto Dado Ѳ = 132°54’ Fórmula V1 = 2 _2g_ EO Cos Ѳ 3 3 v1= 3,25m/s Passo 7 – Altura de água antes do ressalto Fórmula h1 = _q_ V1 h1 = 0,25m Passo 8 – Número de Froude Fórmula F1 = _V1_ g h1 F1 = 2,07 – Salto fraco Passo 9 – Altura de ressalto Fórmula h2 = h1 ( 1 + 8F 2 1 – 1) 2 h2 = 0,62m Passo 10 – Velocidade no ressalto Fórmula V2 = _Q_ w h 2 V2 = 1,33m/s Passo 11 – Altura na secção de saída Dados Dimensões padronizada K = Fórmula h3 = h2 – (N – K) h3 = 0,47 m Passo 12 – Velocidade na secção de saída do Parshall Dados Dimensões Padronizadas C = Fórmula V3 = _Q_ C h3 V3 =1,33m/s Passo 13 – Perda de Carga no ressalto Fórmula hf = ( h2 – h1 ) 3 4 h1 h2 hF = 0,08m Passo 14 – Tempo de mistura Dados Dimensões padronizadas G’ = Fórmula T = _ 2G’_ V2 + V3 T = 0,70s Passo 15 – Gradiente de velocidade Dados Peso específico ϒ = 1000 Coeficiente de viscosidade µ = 1,67 x 10-4 Fórmula G = ϒ . hf G= 833 S -1 μ . T Figura 1 - Dimensões do Medidor Parshall Figura 2 - Ressalto hidráulico no Parshall Figura 3 - Valores de k e n para equação (altura da água) Figura 4 - Dimensões padronizadas de medidores Parshall (cm) Misturador Rápido em Vertedor Retangular 1. Calcular o gradiente de velocidade e o tempo de mistura rápida da estrutura esquematizada, para a vazão de 98l/s. Passo 1 – Vazão específica Fórmula q = _Q_ B q = 0,20m3/s.m Passo 2 – Profundidade crítica Fórmula hC = 3 _q 2 _ g hC =0,16m CALCULO DAS ALTURAS CONJUGADAS DO RESSALTO h1 e h2 Passo 3 – Altura (1) Fórmula _h1_ = _____√2_____ hC 1,06 + _P_ + 1,5 hC h1 =0,07m Passo 4 – Velocidade (1) Fórmula V1 = _ q_ h1 V1=2,86m/s Passo 5 – Número de Froude Fórmula F1 = _ V1_ g h1 F1 = 3,7 Ressalto oscilante Passo 6 – Altura (2) Fórmula h2 = _ h1_ ( 1 + 8F 2 1 – 1 ) 2 h2 = 0,33M Passo 7 – Velocidade (2) Fórmula V2 = _q_ h2 V2 =0,60m/s Passo 8 – Cálculo das perdas de carga Fórmula hP = _( h2 – h1 ) 3 4 h1 h2 hP = 0,20m TEMPO DE MISTURA Passo 9 – Extensão do ressalto Fórmula Lm = 6 ( h2 - h1 ) Lm = 1,6m Passo 10 – Velocidade média do ressalto Fórmula Vm = _V1_+_V2_ 2 V = 1,65m/s Passo 11 – Tempo de mistura Fórmula T = _Lm_ Vm T = 0,96s Passo 12 – Cálculo do gradiente de velocidade Dados ϒ = 1000 kgf/m3 µ = 0,000112 kgf m2/s Fórmula G = ϒ . hP μ . T G = 1408S -1 Figura 1 - Configuração do ressalto no vertedor retangular Figura 5 - Esquema para resolver exercícios
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