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Aula dia 31/10/2017 Continua Energia Específica Emim = 3/2y ou y = 2/3 Emin que é uma linha reta. Assim para um canal retangular de largura b, a velocidade correspondente a Emin é: Para Fr = 1,0 condição de escoamento críticos temos: A profundidade para Emin denomina-se profundidade crítica yc. Assim para um canal retangular de largura b Da continuidade Para o ramo superior da curva, y > yc, logo Fr < 1,0 escoamento subcrítico. Para o ramo inferior da curva, y < yc, logo Fr > 1,0 escoamento supercrítico. Para canais não retangulares, a profundidade varia ao longo da largura da seção. Para FR = 1,0 A profundidade correspondente ao ponto C denomina-se profundidade crítica, sendo, portanto, aquela para qual o valor de é um mínimo. Para canais retangulares de declividade constante e de 1 m de largura a profundidade crítica pode ser calculada Denomina-se critica a profundidade de água em um canal que corresponde ao valor mínimo de carga específica (Emin) quando se tem uma certa vazão. Em outras palavras a profundidade crítica é aquela para a qual ocorre a maior vazão quando se tem uma carga específica estabelecida (Fr=1,0). Velocidade Crítica A vazão máxima em uma seção é alcançada quando a velocidade de água igualar a velocidade crítica, ode Vc é igual a velocidade de propagação de uma onda infinitamente pequena em um canal com profundidade média ymc. Declividade crítica Sempre que a declividade de um canal ultrapassar a declividade crítica (Ic), a profundidade da água nesse canal será inferior a profundidade crítica e o movimento da água será torrencial. ____________________________________________________Área Declividade do canal (fundo) Raio Hidráulico Coeficiente de rugosidade de Manning Vazão A profundidade do escoamento, y, é a distância perpendicular do fundo até a superfície livre. (Altura do liquido)Y A A área do escoamento é a seção transversal, A, perpendicular a direção do fluxo. (Y x b) base x altura. P O perímetro molhado, P, é o comprimento da superfície sólida do canal em contato com o liquido. b + 2.y Rh O rádio hidráulico, Rh, é a área dividida pelo perímetro molhado = A/P. Diâmetro Hidráulico. Dh, para condutos não circulares é Dh=4A/P.Dh Velocidade Exercício – exemplo Um canal de concreto mede 2m de largura e foi projetado para funcionar com uma profundidade útil de 1m. A declividade é 0,0005 m/m. Determine a vazão e verificar as condições hidráulicas do escoamento. 1º Passo: Separar os dados: 2º Passo Aplicar a fórmula de Chezy – Manning - para achar a vazão (m³/s) 3º Passo Calcular os valores que faltam para aplicar na fórmula de Chezy 4º. Passo Calcular o C 5º Passo Calcular a velocidade (m/s) 6º. Passo Calcular o E (Energia) (m) 7º Passo Calcular o yc - Profundidade Crítica (m) 8º. Passo Calcular o Vc - Velocidade crítica (m/s). 9º Passo Calcular o Ic - Declividade crítica (m/m)
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