RELATÓRIO FENÔMENOS DOS TRANSPORTES G1

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FENÔMENOS DO TRANSPORTE 
Palmas
18
2016/1
10
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR RETANGULAR
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR TRIANGULAR DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR TRAPEZOIDAL
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO CANO DE 50 MM DE DIAMETRO
Relatório apresentado como requisito parcial da disciplina Fenômenos do Transporte do curso de Engenharia Civil, ministrado pelo Professor Carlos Spartacus da Silva Oliveira
Palmas-TO
2016/1
INDICE
INTRODUÇÃO________________________________________________________4
ENSAIO I_____________________________________________________________5
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR RETANGULAR____________5
Materiais Utilizados_____________________________________________________5
Procedimentos__________________________________________________________5
Cálculo do Vertedor Retangular – Vazão Calculada___________________________6
Cálculo do Vertedor Retangular – Vazão Medida_____________________________7
ENSAIO II_____________________________________________________________8
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR TRIANGULAR_____________8
Materiais Utilizados_____________________________________________________8
Procedimentos__________________________________________________________8
Cálculo do Vertedor Triangular – Vazão Calculada___________________________9
Cálculo do Vertedor Triangular – Vazão Medida_____________________________10
ENSAIO III____________________________________________________________11
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR TRAPEZOIDAL____________11
Materiais Utilizados_____________________________________________________11
Procedimentos__________________________________________________________11
Cálculo do Vertedor Trapezoidal – Vazão Calculada__________________________12
Cálculo do Vertedor Trapezoidal – Vazão Medida____________________________13
ENSAIO IV____________________________________________________________14
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO CANO DE 50 MM DE DIAMETRO________14
Materiais Utilizados______________________________________________________14
Procedimentos___________________________________________________________14
Conclusão_______________________________________________________________17
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS_______________________________________18
INTRODUÇÃO
Nesse experimento determinamos a vazão no vertedor retangular, triangular e trapezoidal medindo-se a altura da superfície da água à montante e comparamos as vazões medidas com as vazões calculadas. 
Em hidráulica, vertedor é um canal artificial executado com a finalidade de conduzir seguramente a água através de uma barreira, que geralmente é uma barragem, ou ele é destinado a auxiliar na medição da vazão de um dado fluxo de água.
O excesso de água acumulada em um reservatório de uma barragem, seja de uma usina hidrelétrica ou de outra barragem qualquer (irrigação, abastecimento, navegação etc.) deve ser extravasada de forma segura por um canal ou túnel, de montante para a jusante. Neste sentido, o vertedouro é o órgão de segurança da represa. Ele também é chamado de vertedouro, sangrador ou sangradouro. É o "ladrão" do reservatório.
ENSAIO I
2.1 DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR RETANGULAR
Este ensaio foi realizado dia 11/03, no laboratório de hidráulica, às 19:30 horas.
2.1.2 Materiais Utilizados
- Vertedor retangular;
- Água;
 - Módulo experimental de hidráulica.
2.1.3 Procedimentos
Nessa experiência tem-se como um dos objetivos calcular o erro percentual em relação à vazão teórica e real no vertedor retangular. Com o sistema do experimento desligado mediu-se todos os pontos do experimento. 
 
 DESENHO 1: Esquema do vertedor
2.1.4 Cálculo do Vertedor Retangular – Vazão Calculada
Os valor obtidos com as medições foram os seguintes:
	h (cm)
	T1 (S)
	T2 (S)
	T3 (S)
	Tm (S)
	Q calc (l/s)
	Q medida (l/s)
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	X
	X
	X
	X
	0,11
	X
	2
	X
	X
	86,01
	86,01
	0,32
	0,23
	3
	35,38
	35,44
	35,41
	35,41
	0,59
	0,56
	4
	22,78
	22,53
	23,13
	22,81
	0,90
	0,88
	5
	16,26
	16,44
	16,6
	16,43
	1,26
	1,22
	
	
	
	 
	 
	
	
.u.a.y.=
.0,63.0,06.0,05. x (1000)= 1,26 l/s
.0,63.0,06.0,04. x (1000)= 0,90 l/s
.0,63.0,06.0,03. x (1000)= 0,59 l/s
.0,63.0,06.0,02. x (1000)= 0,32 l/s
.0,63.0,06.0,01. x (1000)= 0,11 l/s
2.1.4.1 Cálculo do Vertedor Retangular – Vazão Medida
Depois que a vazão teórica foi encontrada partiu-se para a segunda etapa de experiência que consistiu em achar o valor da vazão real. Para isso devia-se ligar o conjunto motor-bomba e medir novamente o sistema em funcionamento. Neste caso a s medidas serão as mesmas, com exceção da altura da lâmina liquida.
= 
= 
= 
= 
ENSAIO II
3.1 DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR TRIANGULAR
Este ensaio foi realizado dia 11/03, no laboratório de hidráulica, às 19:30 horas.
3.1.2 Materiais Utilizados
- Vertedor Triangular;
- Água;
 - Módulo experimental de hidráulica.
3.1.3 Procedimentos
Nessa experiência tem-se como um dos objetivos calcular o erro percentual em relação à vazão teórica e real no vertedor triangular. Com o sistema do experimento desligado mediu-se todos os pontos do experimento. 
 DESENHO 2: Esquema do vertedor
3.1.4 Cálculo do Vertedor Triangular – Vazão Calculada
Os valor obtidos com as medições foram os seguintes:
	h (cm)
	T1 (S)
	T2 (S)
	T3 (S)
	Tm (S)
	Q calc (l/s)
	Q medida (l/s)
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	X
	X
	X
	X
	0,01
	 
	2
	X
	X
	X
	X
	0,08
	 
	3
	X
	X
	125,81
	125,81
	0,23
	0,16
	4
	52,79
	52,92
	52,5
	52,74
	0,48
	0,38
	5
	25,74
	25,4
	25,75
	25,63
	0,84
	0,78
	6
	15,24
	15,32
	15,51
	15,36
	1,32
	1,3
.u..Tg.(g).=
=0,01 l/s
0,08 l/s
=0,48 l/s
0,84 l/s
1,32 l/s
3.1.4.1 Cálculo do Vertedor Triangular– Vazão Medida
Depois que a vazão teórica foi encontrada partiu-se para a segunda etapa de experiência que consistiu em achar o valor da vazão real. Para isso devia-se ligar o conjunto motor-bomba e medir novamente o sistema em funcionamento. Neste caso a s medidas serão as mesmas, com exceção da altura da lâmina liquida.
= 
= 
= 
= 
= 
ENSAIO III
4.1 DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO VERTEDOR TRAPEZOIDAL
Este ensaio foi realizado dia 11/03, no laboratório de hidráulica, às 19:30 horas.
4.1.2 Materiais Utilizados
- Vertedor Trapezoidal;
- Água;
 - Módulo experimental de hidráulica.
4.1.3 Procedimentos
Nessa experiência tem-se como um dos objetivos calcular o erro percentual em relação à vazão teórica e real no vertedor trapezoidal. Com o sistema do experimento desligado mediu-se todos os pontos do experimento. 
 DESENHO 3: Esquema do vertedor
4.1.4 Cálculo do Vertedor Trapezoidal – Vazão Calculada
Os valor obtidos com as medições foram os seguintes:
	h (cm)
	T1 (S)
	T2 (S)
	T3 (S)
	Tm (S)
	Q calc (l/s)
	Q medida (l/s)
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	X
	X
	 
	 
	 
	 
	2
	55
	55
	55
	55
	 
	0,36
	3
	25,84
	X
	25,85
	25,84
	 
	0,77
	4
	17,79
	17,79
	17,62
	17,73
	 
	1,13
	4,42
	13,08
	13,87
	X
	13,47
	 
	1,48
.
 l/s
l/s
l/s
l/s
l/s
4.1.4.1 Cálculo do Vertedor Trapezoidal – Vazão Medida
Depois que a vazão teórica foi encontrada partiu-se para a segunda etapa de experiência que consistiu em achar o valor da vazão real. Para isso devia-se ligar o conjunto motor-bomba e medir novamente o sistema em funcionamento. Neste caso a s medidas serão as mesmas, com exceção daaltura da lâmina liquida.
= 
= 
= 
= 
ENSAIO IV
5.1 DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DO CANO DE 50 MM DE DIAMETRO 
No dia 11/03, no laboratório de hidráulica, foi realizado o ensaio de vazão com o cano de 50 mm e canos de 25 mm de diâmetro. 
5.1.2 Materiais Utilizados
- Caixa d’água 
- Água;
 - Tubo de 50 mm, acoplado 6 torneiras de tubos de 25 mm cada;
- Balde.
5.1.3 Procedimentos
Vazão é o volume de determinado fluido que passa por uma determinada seção de um conduto livre ou forçado, por uma unidade de tempo. Ou seja, vazão é a rapidez com a qual um volume escoa. A vazão corresponde à taxa de escoamento, ou seja, quantidade de material transportado através de uma tubulação, por unidade de tempo.
Um conduto livre pode ser um canal, um rio ou uma tubulação. Um conduto forçado pode ser uma tubulação com pressão positiva ou negativa. Assim, pode-se escrever a vazão.
Temos uma caixa d’água de 1000 litros de volume que está conectado a um cano de 50 mm de diâmetro e neste tudo estão acoplado seis torneiras de cano de 25 mm. O ensaio consiste em:
1° - abrir uma torneira e medir a sua vazão durante um minuto.
2° - abrir duas torneiras ao mesmo tempo e medir sua vazão durante um minuto.
3° - abrir três torneiras ao mesmo tempo e medir sua vazão durante um minuto.
4° - abrir quatro torneiras ao mesmo tempo e medir sua vazão durante um minuto.
5° - abrir cinco torneiras ao mesmo tempo e medir sua vazão durante um minuto.
6° - abrir seis torneiras ao mesmo tempo e medir sua vazão durante um minuto.
FOTO 1 E 2: Esquema dos canos
Até a quarta torneira, conclui-se que a vazão é a mesma. Já na quinta torneira, a vazão é menor, o tubo se 50 mm de diâmetro não consegue atender cinco torneiras de 25 mm de diâmetro abertas ao mesmo tempo com a mesma quantidade de vazão.
A vazão é proporcional à seção e as áreas de círculos são proporcionais ao (d)²:
(50)² mm= 2500 mm
(25)² mm= 625 mm, logo, 4 x (25)² mm= 2500 mm
As quatro torneiras ligadas é o limite máximo de o cano de 50 mm de diâmetro atende com a mesma quantidade de vazão.
Conclusão
A funcionalidade de um vertedor é medir ou controlar o escoamento de uma vazão por um canal ou por uma barragem. Nas barragens, os vertedores permitem o escoamento do excesso de água, de forma a mantê-las seguras de enchentes, garantindo a integridade de sua estrutura. Quantos aos materiais constituintes, os vertedores são usualmente executados em concreto, utilizando-se também, em algumas obras, gabiões, alvenaria, aço e madeira. Desta forma, observamos que em um vertedor, a vazão teórica e a vazão real são menores do que a vazão teórica e vazão real de um vertedor.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MUNSON Bruce R; YOUNG Donald F; OKKSHI Theodore H. Os Fundamentos da Mecânica dos fluidos. Editora Edgard Blücher Ltda, São Paulo, 2002
Sites:
http://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertoqueiroz/CIV225-Aula3_Vertedores.pdf
www.urcamp.tche.br/ccr/agronomia/als/hid/Vertedores.pdf, acessado em 26 de Agosto de 2008.