vertedores (2)

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VERTEDORES
Orientador(a): Gabriela Pedreira Coelho
Acadêmicos: 
Aline Nogueira
Geovana Carvalho
Geovane Frazão
Ioneide Nunes
Iza Eduarda
Juliana Bandeira
Paulo José
INSTITUTO TOCANTINENSE PRESINDENTE ANTONIO CARLOS- ITPAC- PORTO
6º PERÍODO- ENGENHARIA CIVIL
VERTEDORES
OU
VERTEDOUROS
DEFINIÇÃO
		Os vertedores são aberturas e entalhes na parte superior de uma parede, podem ser definidos como diques ou aberturas sobre as quais um líquido se escoa. Utilizados para medir a vazão em curso de águas naturais e também em canais construídos.
TERMINOLOGIA
CLASSIFICAÇÃO
Quanto a forma
{
Simples ( Retangulares, trapezoidais, triangulares, etc;)
Compostos ( seções combinadas)
Quanto a altura das soleira
{
Livres ou Completos – nível de água a jusante inferior a crista P >P”
Incompletos ou afogados- nível de água a jusante acima da crista P <P”
 
Quanto a espessura da parede
{
Parede delgada
Parede espessa, (e >0,66H)
 
Quanto a largura
{
Com contração lateral- compr. Soleira < largura do canal. 
Sem contração lateral- compr. Soleira > largura do canal.
 
VERTEDORES DE PAREDE DELGADA
VERTEDORES RETANGULARES E SEM CONTRAÇÕES
Vertedor retangular de paredes delgadas com duas contrações laterais
Vertedor retangular de paredes delgadas sem contrações laterais
	Para orifícios de grande dimensões foi elaborada a seguinte fórmula:
Cd=0,623 –_ k=1,838 ( constante do vertedor)
FÓRMULAS PRÁTICAS
-Fórmula de Francis 
-Fórmula da Sociedade Suíça de Engenharia e Arquitetos
-Fórmula de Bazin
-Fórmula de DU BAUT 
VERTEDORES RETANGULARES COM CONTRAÇÕES 
	Segundo Francis, deve-se considerar na aplicação da fórmula um valor corrigido para L. 
*Para uma contração: L’= L- 0,1 H
*Para duas contrações: L’= L-0,2H
	Para o caso de duas contrações, a fórmulas de Francis passa a ser:
Fórmula DU BAUT
Onde:
L- distância entre as contrações em, m
L’- largura da veia liquida após passar pelas equações, m
B- largura do canal em m
VERTEDORES TRAPEZOIDAL DE CIPOLLETTI
Q= Q2 + Q1
	Para compensar a redução de vazão produzida pelas contrações laterais, Cipolletti propôs esse modelo de vertedor.
	A soleira L continua com a mesma dimensão, mas as vazões Q1 de ambos os lados compensam a redução de vazão.
Influência da velocidade de chegada da água
INFLUÊNCIA DA FORMA DA VEIA
Lâmina livre:
A pressão sob a lâmina é igual à pressão atmosférica.
Situação ideal para uso do vertedor como medidor de vazão
Lâmina deprimida:
O ar arrastado pela água, provocando o aparecimento de uma pressão negativa sob a lâmina, o que modifica a forma da mesma.
Lâmina aderente:
O ar totalmente arrasado pela água, provocando a aderência da lâmina na parede do vertedor. Ocorre muito em vazões. 
Lâmina aderente:
O nível da água a jusante é superior à altura da soleira.
P > P’ 
VERTEDOR TRIANGULAR
	Na prática, os mais usuais são os que têm forma isósceles, 90º. Sendo que para esses vertedores, o Cd= 0,604, adote-se a equação e Thompson.
Colocar tabela dos vertedores triangulares para paredes delgada e lisa. Fórmula de Thompson.
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VERTEDOR CIRCULAR ( EM PAREDE VERTICAL)
Usado para pequenas vazões
Fácil construção e instalação
Não requer nivelamento da soleira
Lâmina vertente sempre aerada
Mais eficiente para pequenos valores de H
Pouco utilizado
Q= em m³/ s, D e H em m
VERTEDOR TUBULAR, TUBOS VERTICAIS LIVRES
	Usualmente emprega-se n= 1,42.
	O coeficiente K depende do diâmetro do tubo.
Valoresde D, mm
Q,l / s
200
12 a 54
300
32 a 154
400
64 a 320
500
108 a 530
600
174 a 870
	Os tubos verticais, instalados nos reservatórios para funcionar como ladrões apresentam as seguintes descargas para essas condições da lâmina vertente.
VERTEDORES DE PAREDE ESPESSA
	Um vertedor é considerado de parede espessa, quando a soleira é suficientemente espessa para que na veia aderente se estabeleça o paralelismo dos filetes.
EXTRAVASORES DAS BARRAGENS
	Em muitas barragens o extravasor da barragem possui uma soleira com perfil curvo, calculada para uma dada vazão denominada de vazão de projeto.
Perfil Creager
	As coordenadas (x,y) do perfil ( soleira normal) relativas a H= 1,0 m. Para H diferente de 1,0 m, as coordenadas do correspondente perfil são multiplicadas pelo valor de H.
x
y
x
y
x
y
0,0
0,126
0,6
0,060
1,7
0,870
0,1
0,036
0,8
0,142
2,0
1,220
0,2
0,007
1,0
0,257
2,5
1,960
0,3
0,000
1,2
0,397
3,0
2,820
0,4
0,007
1,4
0,565
3,5
3,820
K= 2,2
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VERTEDORES PROPORCIONAIS
L/a
3
5
7
10
15
20
K
2,094
2,064
2,044
2,022
1,997
1,978
VERTEDORES EXPONENCIAIS
		Os vertedores exponenciais são aqueles para os quais a forma da soleira é expressa por:
 
		Varia- se o valor do expoente p, variando a forma do vertedor. Para p=1, tem-se um vertedor triangular: fazendo p= 2 resulta a forma parabólica.
Considera-se uma faixa de altura infinitamente pequena, a vazão elementar será: 
Vazão total: 
CONCLUSÃO 
 
	Em hidráulica, vertedor é um canal artificial executado com a finalidade de conduzir seguramente a água através de uma barreira, que geralmente é uma barragem, ou é destinado a auxiliar na medição da vazão de um dado fluxo de água.
EXERCÍCIOS
Um vertedor retangular, sem contração lateral, apresenta os seguintes valores: profundidade p=90 cm; carga H= 300 mm; soleira L= 0,95 m; coeficiente de descarga Cd = 0,62 e aceleração da gravidade g = 9,81 m/s². Calcular a vazão do vertedor pela fórmula empírica de Francis e pela fórmula simplificada DU BAUT.
Está sendo projetado o serviço de abastecimento de água para uma cidade do interior. A população atual é de 3200 habitantes; a futura, 5600 habitantes. O volume médio de água por habitante é de 200 L/dia, sendo 25% o aumento do consumo previsto para os dias de maior consumo. Pensou-se em captar as águas de um córrego que passava nas proximidades da cidade e, para isso, procurou-se determinar a sua descarga numa época desfavorável do ano, tendo sido empregado um vertedor retangular, executado em madeira chanfrada e com 0,80 m de largura (largura média do córrego = 1,35 m). A água elevou-se a 0,12 m acima do nível da soleira do vertedor. Verificar se esse manancial é suficiente; adote um coeficiente de segurança igual a 3, pelo fato de ter sido feita uma única medição de vazão.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Netto. J.M.A., Araújo.R., Ito. A.E. Fernandez. M.F.;- Manual de Hidráulica, 8º edição- São Paulo: Editrora Edgard Blucher, 1998.
Vertedores- Instrumentos para medição de vazão em cursos d’ água naturais e em canais construídos.- Disponível em: http://www.lagos-plantas-hidro.com/curias_fotos.html.Acessado em: 15 de novembro de 2014.
Universidade Federal do Piauí- Centro de Tecnologia- Departamento de Recursos Hídricos e geologia Aplicada.- CapítuloIV- Vertedores. Disponível em: javascript:try{if(document.body.innerHTML). Acessado em: 15 de novembro de 2014.
PECIV – Escola de Minas- Vertedores- Introdução Disponível em : http://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertoqueiroz/CIV225-Aula3_Vertedores.pdf.Acessado em: 15 de novembro de 2014.