Hidráulica aula 04

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HidrHidrááulicaulica
Prof. MS. Danilo BastosProf. MS. Danilo Bastos
Escoamento em orifícios 
• Definição:▫▫ OrifOrifíícios são perfuracios são perfuraçções feitas abaixo da ões feitas abaixo da superfsuperfíície livre do liquido em paredes de cie livre do liquido em paredes de reservatreservatóórios, tanques, canais ou canalizarios, tanques, canais ou canalizaççõesões..
▫▫ Auxilia na hidrometria, proporciona a mediAuxilia na hidrometria, proporciona a mediçção de ão de vazões e a velocidade dos fluidos.vazões e a velocidade dos fluidos.
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Escoamento em orifícios 
• Classificação:
▫▫ Quanto Quanto àà formaforma
▫▫ Quanto Quanto ààs dimensões relativass dimensões relativas
▫▫ Quanto Quanto àà natureza da paredenatureza da parede
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• Classificação:
▫▫ Quanto Quanto àà formaforma
 CircularesCirculares RetangularesRetangulares Etc.Etc.
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• Classificação:
▫▫ Quanto Quanto ààs dimensões relativass dimensões relativas
 Pequenas: d Pequenas: d ≤≤ h/3h/3
 Grandes: d > h/3Grandes: d > h/3
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• Classificação:
▫▫ Quanto Quanto àà natureza da paredenatureza da parede
 Parede delgada: e < 1,5 dParede delgada: e < 1,5 d
 e = espessura da parede e = espessura da parede  d = diâmetro do orifd = diâmetro do orifííciocio
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• Classificação:
▫▫ Quanto Quanto àà natureza da paredenatureza da parede
 Parede espessa: e Parede espessa: e ≥≥ 1,5 d1,5 d
 e = espessura da parede e = espessura da parede  d = diâmetro do orifd = diâmetro do orifííciocio
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• OBS: ▫▫ Quanto ao acabamento em Quanto ao acabamento em BISELBISELnão não éé necessnecessáário se a espessura rio se a espessura (e) da chapa for inferior ao (e) da chapa for inferior ao diâmetro (d) do orifdiâmetro (d) do orifíício suposto cio suposto circular ( ou circular ( ou àà menor dimensão se menor dimensão se o orifo orifíício tiver outro formato).cio tiver outro formato).
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e
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•• SeSeçção contraão contraíída:da:
▫▫ ContraContraçção da veia liquidaão da veia liquida Podemos calcular o coeficientePodemos calcular o coeficientede contrade contraçção (CC), que expressaão (CC), que expressaa redua reduçção no diâmetro do jato:ão no diâmetro do jato:
CC = Ac / A ou Sc / SCC = Ac / A ou Sc / S
Ac = Ac = áárea da secrea da secçção contraão contraíídadaA = A = áárea do orifrea do orifíício cio 
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• Formula de Torricelli:
▫▫ Aplicando a equaAplicando a equaçção Bernoulli obtão Bernoulli obtéémm--se a se a seguinte fseguinte fóórmula :rmula :
 Para pequenos orifPara pequenos orifíícios.cios.
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V2 = √2 . g .( h + P1 - P2 )γ
S1 P1 V1
P2 V2
h
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• Formula de Torricelli:
▫▫ Fazendo P1 = P2 ( pressão atmosfFazendo P1 = P2 ( pressão atmosféérica) temos:rica) temos:
 Velocidade TeVelocidade Teóórica rica Velocidade RealVelocidade Real
 Cv = coeficiente de reduCv = coeficiente de reduçção de velocidade.ão de velocidade.
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Vt = √2 . g . h 
Pa 
Pa VtS
hV = Cv √2 . g . h 
Velocidades teóricas(planilha):
Vel. teorica v.t = √ 2 g h
h (m) vt (m/s)1,60 5,601,70 5,771,80 5,941,90 6,102,00 6,262,10 6,422,20 6,572,30 6,712,40 6,862,50 7,002,60 7,142,70 7,272,80 7,412,90 7,543,00 7,67
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Vel. teorica v.t = √ 2 g h
h (m) vt (m/s)3,10 7,793,20 7,923,30 8,043,40 8,163,50 8,283,60 8,403,70 8,523,80 8,633,90 8,744,00 8,854,10 8,964,20 9,074,30 9,184,40 9,294,50 9,39
Vel. teorica v.t = √ 2 g h
h (m) vt (m/s)0,10 1,400,20 1,980,30 2,420,40 2,800,50 3,130,60 3,430,70 3,700,80 3,960,90 4,201,00 4,431,10 4,641,20 4,851,30 5,051,40 5,241,50 5,42
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•• Vazão teVazão teóóricarica
•• Vazão real Vazão real 
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S = área do orificioSc = S . CCCC = coef. Contração 
µ = coef. De descarga ou de efluxo = CC . CvPara orifícios em geral µ = 0,61 
Q = S. Cc.Cv √2 . g . h = µ . S √2 . g . h 
Qt = Sc . Vt
•• Para comportasPara comportas
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•• Escoamento com nEscoamento com níível varivel variáávelvel:
 So = So = áárea do reservatrea do reservatóóriorio S = S = áárea do orifrea do orifíício cio 
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So 
h t = 1 . So . √2 . h µ S g
Tempo de escoamentoTempo de escoamento
Ábacos:
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Ábacos:
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Bons estudos! Bons estudos!