Exercício do Ava_Uniube

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Resolução dos Exercícios – Escoamento Bruscamente Variado 
 
 
 
1- Um canal retangular com 12m de largura transporta 150 m³/s em condições supercríticas. 
Ao final do canal, uma estrutura de concreto eleva o NA a 3,0m de altura, ocasionando um 
ressalto hidráulico. Calcule a profundidade inicial do ressalto, seu comprimento e a energia 
por ele dissipada. 
 
 
U2 = Q / A2 = 150 / 12 x 3,0 = 4,167 m/s 
 
 
Fr 2 = U . = 4,167 . = 0,768 
 ����(g x y) ����9,81 x 3,0 
 
 
 
Profundidade montante: 
y1 = 1 x 3,0 x (����1 + 8 x 0,768 ² - 1) = 2,09 m 
 2 
 
 
Comprimento aproximado do ressalto: 
Lr � 6,9 x ( y2 - y1 ) = 6,9 x (3,0 – 2,09) = 6,28 m 
 
 
Energia dissipada: 
�E = (y2 - y1) ³ = (3,0 – 2,09) ³ = 0,03 m 
 4 x y1 x y2 4 x 2,09 x 3,0 
 
 
 
 
 
 
2- Um ressalto hidráulico ocorre em um canal retangular largo com profundidades conjugadas 
a montante e jusante de 0,45m e 1,90 m, respectivamente. Determine a energia dissipada 
no ressalto e o comprimento do ressalto. 
 
Energia dissipada: 
�E = (y2 - y1) ³ = (1,90 – 0,45) ³ = 0,89 m 
 4 x y1 x y2 4 x 0,45 x 1,90 
 
 
Comprimento aproximado do ressalto: 
Lr � 6,9 x ( y2 - y1 ) = 6,9 x (1,90 – 0,45) = 10,005 m 
 
 
 
3- A jusante de um vertedor encontra-se implantado um canal retangular com a largura de 
21,10m e declividade nula. Ao final do canal uma comporta eleva o NA a 2,50m de altura, 
ocasionando um ressalto hidráulico. Calcule a profundidade inicial, seu comprimento e a 
energia por ele dissipada, considerando-se que a vazão é de 80 m³/s. 
 
 
U2 = Q / A2 = 80 / 21,10 x 2,50 = 1,52 m/s 
 
 
Fr 2 = U . = 1,52 . = 0,31 
 ����(g x y) ����9,81 x 2,50 
 
 
 
Profundidade montante: 
y1 = 1 x 2,50 x (����1 + 8 x 0,31 ² - 1) = 0,41 m 
 2 
 
 
Comprimento aproximado do ressalto: 
Lr � 6,9 x ( y2 - y1 ) = 6,9 x (2,50 – 0,41) = 14,42 m 
Energia dissipada: 
�E = (y2 - y1) ³ = (2,50 – 0,41) ³ = 2,23m 
 4 x y1 x y2 4 x 0,41 x 2,50 
 
 
 
 
4- Um ressalto hidráulico ocorre em um canal retangular largo com declividade de 0,05m/m. 
Sabendo-se que a profundidade a montante é de 0,40m e a velocidade de escoamento é 
de 8m³/s, determine a profundidade conjugada jusante e o comprimento do ressalto. 
 
� para U = 8m/s e y = 0,40m, tem-se que: Fr = U . = 8 . = 4,04 
 ����(g x y) ����9,81 x 0,40 
 
� de acordo com o gráfico � y2 � 6,1 � y2 � 2,44 m 
 y1 
 
 
� de acordo com o gráfico � Lr � 4,8 � Lr � 11,71m 
 y2