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Vertedores Vertedores • Definição: são paredes, diques ou obstruções sobre a qual o líquido escoa ou verte • Utilidades: medidores de vazão de cursos de água e condutos livres; e controle de escoamento em galerias e canais. Vertedores de crista plana e laterais retas verticais. Estas condições configuram a grande maioria dos casos reais de cálculo. • A borda horizontal denomina-se crista, ou soleira, Fig. 6.4. • As bordas verticais constituem as faces do vertedor. • A carga do vertedor H, é a altura atingida pelas águas, a contar da cota da soleira do vertedor. • Devido à depressão (abaixamento) da lâmina vertente junto ao vertedor, a carga H deve ser medida a montante, a uma distância aproximadamente igual ou superior a 5H. • P é a altura do vertedor • L é a largura da soleira, onde há o escoamento Classificação • 1. Forma • (a) simples (retangulares, trapezoidais, triangulares, etc.). • 2. Altura relativa da soleira • (a) vertedores livres (p > p'); • (b) vertedores afogados (p < p'). Classificação • 3. Natureza da parede • (a) vertedores em parede delgada (e≤0,66H), • (b) vertedores em parede espessa (e > 0,66H), (Fig.6.5) • 4. Largura relativa (a) vertedores sem contrações laterais (L = B); (b) vertedores contraídos (L < B) (com uma contração e com duas contrações). É considerado contraído o vertedor cuja largura é menor que a do canal de acesso (Fig. 6.6). Classificação As contrações laterais causam um estreitamento da veia de forma que o vertedor funciona como se a crista “ L ” disponível fosse ligeiramente reduzida para um determinado “ L’ ”. Vertedor Retangular Fórmula de Francis - Na categoria de fórmulas práticas, esta é a mais utilizada pelos calculistas. Q = 1,838 L H 3/2 Onde: • L = Largura da crista do vertedor (ou L’ caso existam contrações). (m) • H = Altura da lâmina de água. (m) • Q = Vazão (m³/s) • Caso o vertedor seja do tipo espesso (e>0,66H) temos: Q = 1,71 L H 3/2 • Caso o vertedor tenha duas contrações, temos: Q = 1,838(L – 0,2H)H 3/2 Vertedor Retangular Fórmula de Bélanger: Caso o vertedor seja do tipo espesso Q =0,385.L.H.(2gH)1/2 Onde: • L = Largura da crista do vertedor (m) • H = Altura da lâmina de água. (m) • Aplicação 1 Um vertedor retangular, em parede delgada, tem a soleira de 3 m. Calcular a vazão sob a carga de 50 cm. • Aplicação 2 Um vertedor retangular, sem contração lateral, apresenta os seguintes valores: profundidade p=90 cm; soleira L= 0,95 m. Calcular a vazão do vertedor sob a carga 300 mm. • Aplicação 3 • Um vertedor retangular, com contrações laterais, tem a soleira de 2 m. Calcular a vazão sob a carga de 35 cm. Vertedor Triangular de Parede Delgada • Precisão maior que o retangular para vazões pequenas; • Ângulo de construção usual: 900; Q = 1,4 H 5/2 H • Aplicação 1: Em um vertedor triangular, com θ = 90° e cuja carga é de 50 cm. Obter a vazão. (R: Q = 0,252 m³/s) • Aplicação 2: Em um vertedor sob a forma de triângulo retângulo, com Q = 623,5 litros/s, achar a respectiva carga. (R: h = 0,60 m) • Aplicação 3: Qual a vazão de um canal que foi determinada através de vertedor triangular, cuja carga é de 5,5 cm? Essa vazão atende a um consumo local de 1265 l/hora? Vertedor circular Embora raramente empregado, oferece como vantagem a facilidade de execução e não requer o nivelamento da soleira Onde: • H= Altura d´água • D = Diâmetro Q = 1,518.D 0,693.H1,807 H
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