Introdução à Energia Específica e Regimes de Escoamento

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Introdução à Energia Específica 
01 
Aula 5 
y 
y 
Introdução à Energia Específica 
02 
y 
E y 
Introdução à Energia Específica 
03 
Introdução à Energia Específica 
Hipótese de canal retangular → vazão específica (q) 
𝑞 = 
𝑄
𝑏
 
Sendo: Q = V.b.y 
𝑞 = 
𝑉.𝑏.𝑦
𝑏
 = V.y 
Substituindo na equação da energia específica (E): 
𝑬 = 𝒚 + 
𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝟐
 
04 
Graficando y x E para q (cte.) 
𝑬 = 𝒚 + 
𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝟐
 
yA 
 
yC 
 
yB 
 
yA 
yB 
yC 
𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝑨𝟐 
 
𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝑪𝟐 
 
𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝑩𝟐 
 
Introdução à Energia Específica 
05 
yA 
yB 
yC 
𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝑪𝟐 
 𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝑩𝟐
 
 
𝒒𝟐
𝟐. 𝒈. 𝒚𝑨𝟐 
 
 
 
 
 
Graficando y x q para E (cte.) 𝒒 = 𝒚. 𝟐. 𝒈. 𝑬 − 𝒚 
Introdução à Energia Específica 
q 
06 
Regimes de Escoamento 07 
Regimes de Escoamento 08 
09 
10 
11 
Exercício 
 
Seja um canal retangular com 2,5 m de largura, vazão de 2,0 m3/s em 
regime uniforme. Considerando que o coeficiente de rugosidade de 
Manning é 0,026, e que a declividade de fundo é Io = 0,0002 m/m, 
determinar: 
a) A energia específica E de uma seção do canal. 
b) Se o escoamento é fluvial, torrencial ou crítico. 
c) O valor da energia específica crítica, ou mínima (Ec ou Emin) e da 
altura de água correspondente (yC ou ymin), de maneira a garantir o 
escoamento com a mesma vazão. 
d) O valor da velocidade crítica (VC ou Vmin). 
e) A altura de água no canal para que se tenha regime torrencial, com a 
mesma vazão e a mesma energia específica. Qual deve ser a 
declividade para este cenário? 
f) Plote os cenários anteriores no gráfico y x E para q = cte. 
Obs.: g = 9,8 m/s2 
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