Aula 12 Método da superposição

Prévia do material em texto

Escoamento em canais
Objetivos 
¤ Aprender método de superposição de perímetros
não uniformes
¤ Avaliar a rugosidade de um canal de seção irregular
¤ Avaliar qual a melhor seção transversal hidráulica
para um projeto de canal;
Canais com rugosidade não uniforme
¤ A rugosidade das superfícies dos canais variam ao
longo do perímetro molhado e ao longo do canal.
Por exemplo, um rio pode ser pedregoso no leito
regular e ter sua superfície coberta de arbustos na
zona sujeita a inundação.
¤ Existem alguns métodos para resolução deste tipo
de problema. Nós vamos abordar o Método da
superposição para parâmetros não uniformes.
Método da superposição para parâmetros não 
uniformes.
Água escoa em regime permanente e uniforme em um
canal cuja inclinação é de 0,003. Os coeficientes são
diferentes para as subseções. Determine a vazão
através do canal e o coeficiente de Manning efetivo
para o canal.
Exemplo Dados: I = 0,003
Cálculo dos parâmetros da Subseção I
AI=Aret+Atriang
Aret= 6x2=12m² Atriang=(6x3)/2=9 AI = 21m²
PI = 2+ raiz(32+32)= 2+ (4,243x2)= 10,486
RhI = AI/PI = 21m2/10,486m = 2m
Subseção II
AII = 16m²
PII = 10m
Rh = 1,6m
mP
mmP
Tot
Tot
486,20
10486,10


2
22
37
1621
mA
mmA
Tot
Tot


mR
m
m
P
A
R
eqh
Tot
Tot
eqh
806,1
486,20
37
)(
2
)(


Exemplo
Dados
I = 0,003
   
 
smQ
mmmm
Q
n
IRA
n
IRA
Q
QQQ
eq
eq
eq
eq
/5,84
003,0
05,0
6,116
030,0
221
3
)(
21
322322
)(
2
2132
22
1
2132
11
)(
21)(












Exemplo
Dados
I = 0,003
035,0
/5,84
003,0806,137
/5,84
)(
3
21322
)(
2132
)(
3
)(




eq
eq
h
eq
eq
n
sm
mm
n
Q
IRA
n
smQ
Método da superposição para parâmetros não 
uniformes.
Determine a vazão do canal cuja seção é mostrada na
Figura. Os taludes e as bermas são de alvenaria de
pedra aparelhada, em condições regulares, e no fundo
de concreto em boas condições. A declividade é de
1m/km.
nI = 0,015
nII = 0,014
R = 6,07m3/s
AZEVEDO, Neto. FERNANDEZ, Miguel Fernandez y; ARAÚJO, Roberto de; ITO, 
Acácio Eiji. Manual de hidráulica. Ed. Edgard Blucher: São Paulo. 2010. 8ª 
ed. 8ª reimpressão.
BAPTISTA, Márcio; LARA, Márcia. Fundamentos de Engenharia Hidraulica.
UFMG: Belo Horizonte. 2010. 3ª ed.
ÇENGEL, Yunus A.; CIMBALA, John M. Mecânica dos Fluidos: Fundamentos 
e aplicações. MCGraw-Hill. São Paulo: 2007 
PORTO, Rodrigo de Melo, Hidráulica Básica. EESC: São Paulo. 2000. 2ª ed.
SILVESTRE, Paschoal. Hidráulica Geral. 2a ed. Rio de Janeiro, Ed. Livros 
Técnicos e Científicos,1979.
REFERÊNCIAS