Vertedores e Orifícios em Hidráulica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA – CT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
CIV0417 – HIDRÁULICA
DOCENTE: ADA CRISTINA
				 MARCELA DE SÁ LEITÃO
GUSTAVO FIGUEIREDO
MATHEUS NATAN 
VERTEDOUROS E ORIFICIOS
NATAL/RN
2015
Fundamentação teórica
	Vertedouros
		Os vertedores podem ser definidos como paredes, diques ou aberturas sobre as 	quais um líquido escoa. Quando a borda superior atinge a superfície livre do líquido, 	havendo assim escoamento através da estrutura formada.
		O termo aplica-se também aos extravasores de represa. Hidraulicamente os 	vertedores devem ser construídos com forma geométrica definida e seu estudo é feito 	considerando-os como orifícios incompletos, ou seja, sem a borda superior.
		Principais usos: Medição de vazão, Extravasores de Barragens, Tomada d	´água 	em canais, Elevação de nível nos canais, Decantadores e ETA, sistemas de 	irrigação e Escoamentos em galerias. É usado para controlar ou medir a vazão em 	escoamento por um canal. 
		Classificação
	 	Quanto ao funcionamento hidráulico : 
			Lâmina livre - Região abaixo da lâmina arejada, pressão atmosférica.
			Lâmina Deprimida - Pressão abaixo da lâmina menor que a atmosférica;
			Lâmina Aderente - Quando não há bolsa de ar abaixo da lâmina.
 		Quanto a espessura da parede: 
			Delgada;
			 Espessa; 
		Quanto ao controle:
 			Simples; 
			Com controle - Comportas
		Quanto ao sentido de fluxo:
			Frontal,
			Lateral;
			Vertical;
	Orifício
		É uma abertura, de forma geométrica definida, feita na parede de um 	reservatório ou na parde de um canal ou conduto de onde escoa o fluido em repouso 	ou movimento em virtude da energia que possuem.
		O escoamento pelo orifício pode ocorrer para um ambiente sob pressão 	atmosférica (descarga livre) ou para uma região ocupada pelo mesmo líquido 	(descarga afogada).
	
	Classificação
	Quanto à forma: 
		Circular;
		Retangular;
	Quanto às dimensões:
		Pequenos: dimensões muito menores que a sua carga (profundidade);
		Grandes: dimensões da mesma ordem de grandeza da carga.
	Quanto à natureza da parede:
		Parede delgada: contato líquido/parede por uma linha (perímetro);
		Parede espessa: contato líquido/parede por uma superfície. 
	Quanto à inclinação
		Vertical;
		Horizontal; 
		Inclinado.
Fórmulas e Aplicação
	Vertedor retangular de parede fina sem contração .
	Sendo Cd o coeficiente de descarga:
	Q = 2/3*Cd *(2.g)^1/2 L* h^3/2
	Na prática, devido ao efeito de não-uniformidade do escoamento de aproximação e do atrito da água na crista do vertedor a vazão escoada real é um pouco menor, sendo dada na forma.
	Q=1.838Lh^3/2
	Vertedor de soleira espessa horizontal
	Q=C d.1,704.b h^3/2 
	e >3.H 0,4e< h<1.5e
	Vertedor retangular de parede fina com duas contrações 
Q = 1,838.(L-0,20h).h3/2 
	Vertedor triangular de parede fina
	Q=8/15.Cd.(2g)0,5.tg( α/2).h^5/2 
	Q = 1,40.h5/2 
	 Equação Tomson para α = 90° 
	 0,05 < h < 0,38 m, P>3h, b>6h 
	Vertedor trapezoidal de parede fina (tipo Cipoletti)
Q=1,861.L.h3/2] 0,082h L>3h P>3h P>3h Largura do canal 30 a 60h 
	Vertedor Circular
 	Usado para pequenas vazões por ter uma fácil construção e instalação, não requer nivelamento da soleira 
	Q=1.518D^0.693 H^1.807
	Lei dos orifícios 
	Q =Cd. A. (2.g.h)^0,5 
	Perda de carga em orifícios
	Δh=(1-Cd²)H
	Orifício Circular
	Q=Cd  D²/4 (2.g.h)^0,5 
	Orifício Retangular
	Q=2/3 Cd A(2g)^0.5 ((h2^3/2 – h1^3/2)/ (h2- h1))
Referências
Gilberto Queiroz, Vertedouros e Orifícios, Disponível em <http://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertoqueiroz/CIV225-Aula3_Vertedores.pdf> Acesso em 8 de junho de 2015.
Portal Educação, Referências tiradas na internet,. Disponível em:<http://www.portaleducacao.com.br/educacao/artigos/48764/referencias-bibliograficas-tiradas-na-internet-como-colocar-no-trabalho> Acesso em 14 de junho de 2015.
Renato de Oliveira Fernandes, Vertedores e Orifícios, Disponível em <http://wiki.urca.br/dcc/lib/exe/fetch.php?media=vertedores-orificios.pdf> Acesso em 9 junho de 2015.
Plínio Tomaz, Orifício e vertedor e curva cota-volume, Disponível em <http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/Novos_livros/livro_reservatorios/capitulo79.pdf> Acesso em 14 de junho de 2015.