Relatório 8

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
ENGENHARIA CIVIL
RELATÓRIO DE HIDRÁULICA
8º EXPERIMENTO: DETERMINAÇÃO DA VAZÃO PELO VERTEDOR TRIANGULAR 
NOMES: CAIO PEREIRA LIMA;
 CAÍQUE ANTÔNIO;
 DANIEL NERYS;
 GUILHERME MARQUES;
 PEDRO ARCHANJO.
GOIÂNIA
2017
INTRODUÇÃO:
Vertedores são aberturas na parede de um reservatório em forma de orifício, no qual a borda superior atinge a superfície livre do líquido. O escoamento será feito através da estrutura formada e são considerados, hidraulicamente, como orifícios incompletos, sem a borda superior.
As principais funções dos vertedores são medir a vazão, extravasar barragens, tomar água de canais, elevar o nível de canais e controlar o escoamento em galerias e canais.
Podem ser classificados quanto a forma, à altura relativa da soleira. O formato pode ser simples como retangular, triangular, tropezoidal, circular e pode ser composto, com mais de uma forma simples combinada. Quanto a altura pode ser livre, completos, quando p>p’, ou pode ser afogados, incompletos, quando p<p’. Quanto a espessura, pode ser delgada, fina, quando e<= 2H/3, ou pode ser espessa, quando e>2H/3. Quanto a largura pode ser sem contrações laterais, com uma ou duas contrações laterais, como mostrado na figura abaixo
– sem contrações
– uma contração lateral
– duas contrações
Desenho esquemático de um tipo de vertedor:
O vertedor triangular serve para medir pequenas vazões, Q<0,03m³/s, sendo mais eficiente do que os retangulares na precisão da carga aplicada pela água sobre a soleira. Tem como vantagem ser mais preciso e como desvantagem ser restrito a pequenas vazões. Já o retangular tem como vantagem poder trabalhar com vazões maiores e ser mais fácil na execução, porém é desvantajoso financeiramente.
Abaixo, um modelo de um vertedor do tipo triangular.
Com as informações das dimensões dos vertedores, foi determinada a fórmula da obtenção da vazão para cada tipo.
Para os retangulares: Q=1,838L’.H³/², sendoL’=L-0,24
Para triangulares Q=1,4.H5/², em que Q é a vazão no vertedor, L’ é o comprimento relativo e H é altura da água sobre a soleira.
OBJETIVOS:
Este experimento tem como objetivo determinar a vazão no vertedor retangular, e comparar com a vazão fornecida pelo tubo diafragma. Além de calcular o erro obtido e tirar as conclusões.
MATERIAIS E MÉTODOS: 
Os materiais utilizados para realizar este experimento são:
Tubo diafragma; 
 Manômetro;
3.3 Água;
3.4 Régua;
3.5 Módulo experimental de hidráulica;
3.6 Vertedor triângular.
Inicialmente, foi ligado o conjunto motor-bomba que bombeia a água pelo sistema com uma vazão Q, escolhida pelo professor, a ser determinada matematicamente. Para isso, efetua-se a leitura da diferença de altura do mercúrio no manômetro que está ligado ao tubo diafragma. 
Em seguida, foram efetuadas as medições h1 e h2 no vertedor triangular a fim de que se determine a altura da carga H. O procedimento foi realizado conforme o esquema abaixo.
Figura 1: Manômetro diferencial de mercúrio 		 Figura 2: Vertedouro triangular
Figura 3: Vista lateral.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Dados: 
Tubo diafragma = 0,078 m
g = 9,81
dHg = 13,6
M = 0,45
K = 0,676
Alturas do mercúrio lidas no manômetro:
h1 = 0,214 m
h2 = 0,209 m
Cálculo área do tubo liso 
S = = 4,778xm	
Cálculo da vazão do sistema pelo tubo diafragma 
Q = 0,676 x 0,45 x 4,778x x 
		Q = 1,62 x 
Cálculo da vazão no vertedor triângular
H= b - y
H= 0,072m
Qvr = 1,4 x 
Q = 1,4 x 
Q = 1,94 x 
Cáculo do erro percentual da vazão 
E% = 
E% = = 20,5%
5. CONCLUSÃO:
Com a realização deste procedimento, conclui-se que a vazão do tubo diafragma apresentou uma variação alta quando comparado ao vertedor triangular. Vale ressaltar que as leituras das medidas devem ser muito criteriosas, pois uma leitura errada, acarreta em uma grande discrepância entre os valores.
Sua principal utilização é na medição de vazão das canalizações abertas e no controle do escoamento em galerias e canais.
O que explica o erro de 20,5% é o erro na leitura do tubo diafragma por problemas técnicos do aparelho utilizado no experimento.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
STREETER, Victor L. Mecânica dos fluidos. 7ª edição. Editora McGraw-Hill do Brasil, São Paulo, 1980.
FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T.; PRITCHARD, Philip J. Introdução à Mecânica dos Fluidos. Rio de Janeiro: LTC, 2006.