Aula 19 - Orifícios - Parte III

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Hidráulica II – 6CIV039
Aula 19:
Orifícios – Parte III
Prof. Caio Victor Lourenço Rodrigues
2014
Prof. Caio Rodrigues 2
1. Determinação dos coeficientes;
2. Escoamento sob carga variável.
Hidráulica II
Até aqui estamos estudando:
• Orifício pequeno (d < H/3);
• Orifício de parede delgada (e < 0,5d).
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Próxima aulas
• Perda de carga;
• Grandes orifícios;
• Influência da espessura da parede.
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1. Determinação dos coeficientes
• Coeficiente de contração: Cc;
• Coeficiente de velocidade: Cv;
• Coeficiente de descarga: Cd.
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Coeficiente de contração
۱܋ = ۯ૛ۯ
• Experimentalmente;
• Aparelho que mede
o diâmetro em A2.
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Coeficiente de descarga
• Varia com a carga e a viscosidade do líquido;
• Determinar a vazão em ensaio;
• Utilizando a equação da vazão em orifício,
determinar analiticamente o valor de Cd.
ࡽ = ࡯ࢊۯ ૛ࢍࢎ
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Coeficiente de velocidade
Métodos: Velocidade real e coordenadas.
Determinar velocidade real
Tubo de Pitot;
Equação de Bernoulli;
Velocidade teórica determinada analiticamente.
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Método das coordenas:
Estudo do movimento do jato;
Movimento parabólico.
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2. Escoamento sob carga variável
• Regime permanente: Q cte;
• Q na entrada é igual a Q na saída;
• E quando há vazão variável?
Esvaziar o reservatório para limpeza;
Eclusas;
Período de cheias.
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• Cd constante para orifício pequeno;
• Mas a carga é variável;
• Tempo para esvaziar;
• Dedução no quadro.
ࡽ = ࡯ࢊۯ ૛ࢍࢎ
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Vórtice
• Redemoinho;
• Sentido horário (Hemisfério Sul);
• Abaixamento da superfície do líquido;
• Carga pequena (h < 3d);
• Pode haver abaixamento completo e entrada de ar;
• Problemas:
 Redução da vazão no orifício;
 Ruído;
 Danos aos materiais após o orifício.
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3. Exercício
01) Dois orifícios
idênticos, verticais, de
pequenas dimensões,
parede fina, e mesmo
coeficiente de
velocidade, lançam jatos
livres com o mesmo
alcance, sob cargas
diferentes. Determine a
relação h2/h1.
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02) Em uma estação de tratamento de água, existem
dois decantadores de 5,50 x 16,5 m e 3,5 m de
profundidade. Para limpeza e reparos, qualquer uma
dessas unidades pode ser esvaziada por meio de uma
comporta quadrada de 0,30 m de lado, instalada junto
ao fundo do decantador. A espessura da parede é de
0,25 m. Calcular a vazão inicial na comporta e o tempo
necessário para o esvaziamento do decantador.
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Até a próxima aula!