relatório vertedor soleira normal

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Janaina Costa da Silva
TIA 31752901
	Vertedor de soleira normal
Relatório apresentado à disciplina de Hidráulica Aplicada II do curso de Engenharia Civil ministrada pelo Profº Drº Jorge Paixão.
Campinas, 24 de outubro de 2017
Introdução
O vertedor de soleira normal ou vertedor Ogee é o mais usado desde o século XIX. Existem várias formas desse tipo de vertedor, sendo a mais conhecida denominada de perfil Creager feito em 1917 (TOMAZ, 2014).
Quando se deseja projetar obras de grande porte para o controle de vazões, como no caso de barragens, por exemplo, utilizam-se os vertedores de soleira normal. De acordo com Porto (2006) esses vertedores extravasadores são projetados com uma geometria tal que promova o perfeito assentamento da lâmina vertente sobre toda a soleira, reduzindo a chance de que ocorram zonas de alta turbulência associadas às subpressões, provocando a separação da lâmina.
O projeto deste tipo de vertedores possibilita um coeficiente de descarga máximo para o vertedor, prevenindo o aparecimento de pressões negativas, que podem gerar processos de cavitação no concreto. Na figura 1 pode-se ver uma representação esquemática de um vertedor de soleira normal.
Figura 1. Representação esquemática de um vertedor de soleira normal.
A soleira espessa de um vertedor é dita normal, para uma determinada vazão se o seu perfil é tal que se verifica a pressão atmosférica local ao longo da soleira. Deve-se ressaltar que em um vertedor de soleira normal a carga (h), chamada de carga de projeto, é medida em relação ao ponto mais alto do perfil (PORTO, 2006).
Assim a vazão desse tipo de vertedor pode ser calculada pela Equação 1.
 		Equação 1
Em que Q é a vazão volumétrica, b é a largura do canal e yc é lâmina de água.
Objetivo
O objetivo desta aula prática foi analisar o escoamento de água em um canal artificial utilizando vertedor de soleira normal, bem como determinar sua vazão (Q).
Materiais e métodos
Para este experimento utilizou-se um canal artificial de 30 cm de largura um vertedor de soleira normal de 233 mm de altura. Após a estabilização da vazão mediu-se a lâmina de água na crista do vertedor. Foram realizadas quatro medidas de vazões e foi anotado também o valor da vazão fornecido pelo equipamento para poder comparar os resultados.
Resultados e discussão
Os dados experimentais de lâmina de água, bem como a vazão calculada utilizando um vertedor de soleira normal podem ser vistos na Tabela 01.
Tabela 01. Valores de lâmina de água (yc), vazão calculada e vazão obtida pelo equipamento e o erro relativo percentual em um escoamento em canal artificial utilizando vertedor de soleira normal.
	yc (m)
	Qcalc (m3/s)
	Qreal (m3/s)
	Erro %
	0,0393
	0,0051
	0,0060
	14,7
	0,0497
	0,0073
	0,0093
	21,3
	0,0542
	0,0083
	0,0107
	22,5
	0,0618
	0,0101
	0,0133
	24,1
A vazão foi calculada pela Equação 01, e o valor de Cd adotado para o cálculo foi de 2,19. O mesmo foi obtido em uma tabela fornecida no roteiro de aula prática, a qual relacionava a altura do vertedor com a lâmina de água. Como a relação entre essas duas grandezas foi maior que 3,0, o valor de Cd utilizado foi de 2,19.
Os resultados do cálculo da vazão obtidos foram similares aos valores das vazões obtidas pelo equipamento com um erro médio de 20%. Um comparativo entre os valores experimentais e reais podem ser vistos na Figura 02.
Figura 02. Gráfico da vazão real e calculada pela altura da lâmina de água na crista do vertedor. 
Pode-se verificar que a vazão real é maior do que a vazão calculada para o mesmo valor de yc, isso significa que a equação utilizada para calcular a vazão subestima o seu valor real. Isso ocorre porque as condições experimentais nem sempre se ajustam da mesma forma para as equações existentes.
Conclusão
Pode-se afirmar que o vertedor de soleira normal, ou vertedor do tipo Ogee pode ser utilizado para calcular a vazão em um canal e foi possível no experimento em questão determinar a vazão para o canal artificial do laboratório com uma margem de erro de 20%.
Sugere-se que em experimentos futuros seja determinado o coeficiente de descarga (Cd) para as condições do escoamento.
Referências bibliográficas
PORTO, R. M. Hidráulica básica. 4ªed. Editora EESC USP (São Carlos), 2006.
TOMAZ, P. Vertedores de pequena barragem. Curso de manejo de águas pluviais, 2014. Disponível em: http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/Novos_livros/livro_reservatorios/capitulo146.pdf. Acesso em: 07. Nov. 2017.
 de Pesquisas Hidráulicas, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2006.