Prática 01 hidraulica

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PRÁTICAS DE LABORATORIO – H.H.A.
Professor: Matheus 	Data da Prática: 10/10/2017
Aluno: Jeferson de Moraes Correia		RA: C665JE1	Turma: EC6R17
PRÁTICA 01
Determinação do coeficiente de rugosidade de Manning em canal aberto
INTRODUÇÃO:
O escoamento em condutos livres é caracterizado por apresentar uma superfície livre na qual reina a pressão atmosférica. Estes escoamentos têm um grande número de aplicações práticas na engenharia, estando presentes em áreas como o saneamento, a drenagem urbana, irrigação, hidroeletricidade, navegação e conservação do meio ambiente.
A seção transversal dos condutos livres pode assumir qualquer forma e a rugosidade das paredes internas tem grande variabilidade, podendo ser lisas ou irregulares, como a dos canais naturais. Além disto, a rugosidade das paredes pode variar com a profundidade do escoamento e, consequentemente, a seleção do coeficiente de atrito é cercada de maiores incertezas em relação à dos condutos forçados.
O fator associado à rugosidade, mais utilizado em problemas práticos envolvendo escoamentos em conduto livre é o coeficiente de Manning. Este valor é afetado por uma série de elementos, como a rugosidade do perímetro molhado, irregularidades e alinhamento do canal, deposição de partículas sólidas, presença de obstruções e variações de temperatura. Determinar este fator significa estimar a resistência ao escoamento em dado canal. Esta não é uma tarefa tão simples, pois não existe um método exato de realizá-la (CHOW, 1959).
OBJETIVO(S) DO ENSAIO
Determinar o coeficiente de Manning (rugosidade) de um canal aberto com seção retangular, comparando-o ao exposto na literatura.
METODOLOGIA E FUNDAMENTAÇÃO TÉORICA
Inicialmente serão aferidas três medidas de controle, registrando a seção molhada do escoamento afim de, determinar o raio hidráulico para uma declividade fixa. Para cada uma das medidas, serão registradas três baterias de tempo em que o flutuador irá gastar para percorrer a seção de controle determinada e, então, calcular a velocidade de escoamento superficial, consequentemente a velocidade média e a rugosidade do canal.
O equacionamento, proposto por Manning, para a velocidade média de escoamento ao longo do canal vem da seguinte relação:
Onde,	V = velocidade média (m/s);
	Rh = raio hidráulico (m);
	I = declividade do canal (m/m);
	n = rugosidade de Manning.
Deve-se especificar, por medidas teóricas, que a velocidade média (V) equivale de 80 a 90% da velocidade superficial (VSUP):
Tomando-se as três baterias para cada medida realizada, a velocidade média é dada por:
Então, determina-se o coeficiente de Manning médio:
Segundo a HEC-RAS Hydraulic Reference Manual (2005), para o referido canal (vidro acrílico cristal) o coeficiente de Manning esperado é n = 0,009, podendo variar em torno dessa faixa média.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela seguinte deverá ser preenchida de acordo com parâmetros geométricos e hidráulicos, baseados em dados experimentais.
	
	
	
	
	
	
	
	COEFICIENTE DE MANNING EM UM CANAL ABERTO
	
	
	
	
	
	
	
	
	Eq. De Manning: V= (1/n) . R⅔ . S ½
	
	
	
	
	Raio hidráulico = Área molhada/Perímetro molhado
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Altura do canal
	0,3
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Largura do canal
	0,5
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Área molhada
	0,15
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Perímetro molhado
	1,1
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Velocidade (m/s)
	Declividade (m/m)
	Raio Hidráulico(m)
	Coef. de Rugosidade
	
	
	260
	1
	0,136
	0,001018964
	
	
	260
	2
	0,136
	0,001441033
	
	
	260
	0,5
	0,136
	0,000720517