Aula 02 - Introdução

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Hidráulica II – 6CIV039
Aula 02:
Canais - Introdução
Prof. Caio Victor Lourenço Rodrigues
2014
Prof. Caio Rodrigues 2Hidráulica II
1. Introdução;
2. Tipos de escoamento;
3. Características geométricas dos canais;
4. Exercício.
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Ponte-canal 
Magdeburg 
Alemanha
1. Introdução
CanaisCondutos forçados
• Seção aberta;
• P atm;
• Gravidade;
• Seção plena;
• P ≠ P atm;
• Gravidade ou bombeamento;
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Canais ou Condutos livres:
Condutos que conduzem qualquer fluído através de
uma superfície livre, com seção aberta ou fechada,
estando sujeitos à pressão atmosférica em pelo menos
um ponto da seção do escoamento.
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patm
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patm
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Canal Pereira Barreto
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Transposição Rio São Francisco
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2. Tipos de escoamento
Escoamento
Permanente
Q = cte
Não permanente ou 
transitório
Q ≠ cte
Uniforme Variado
Considerado em apenas 
alguns caso
Ex: golpe de ariete e canais
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Escoamento permanente uniforme
Q = cte
h1 = h2
v1 = v2
I = J
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Escoamento permanente variado
q1= q2
ha ≠ h2
v1 ≠ v2
I ≠ J
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Classificação do escoamento
• Regime laminar ou turbulento: Através do número
de Reynolds;
• Fluvial ou torrencial: Através do número de
Froude.
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Rey= F inérciaF viscosidade = V Rhν V: velocidade médiaν: Viscosidade cinemática da água 
• Rey < 500 – regime laminar;
• Rey > 2000 – regime turbulento;
• Intervalo: transição.
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Fr= F inérciaF gravidade = V gLc Lc: dimensão característica do escoamento;
Para canal Lc = Hm
• Fr < 1 – escoamento subcrítico ou fluvial;
• Fr > 1 – escoamento supercrítico ou torrencial;
• Fr = 1 – escoamento crítico.
• Materiais utilizados em condutos forçados
apresentam valores de rugosidade mais definidos;
• Definição da geometria em condutos forçados é
mais fácil.
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Facilidade dos condutos forçados
• Escoamento é tridimensional;
• Simplifica-se para bidimensional;
• Tridimensional considerado em casos específicos
(túneis de vento);
• Rios muito complexo tratar como, trabalha-se com
velocidades médias.
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Considerações
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Trabalha-se:
• Bidimensional;
• Velocidade em um ponto v(x,y);
• Regime permanente;
• Líquido incompressível;
• Prismáticos: seção reta e declividade constante ao
longo do comprimento.
Considerações
3. Características geométricas dos canais
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Perfil transversal
• Am: área molhada;
• Pm: perímetro molhado,
sem superfície livre;
• Rh = Am/Pm;
• B: largura de topo, na
superfície livre.
• Hm: altura hidráulica ou
média: Hm = Am/BHm A = Am
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Perfil longitudinal
• y: altura da água (ponto mais
baixo);
• h: altura de escoamento da
seção, perpendicular ao
fundo;
• I0: declividade de fundo;
• Ia: declividade piezométrica
(linha d´água);
• If: variação de energia.
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4. Exercícios 
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Até a próxima aula!