Hidraulica e Hidrologia Aplicada - 2_parte_001

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Prof.: Reinaldo Teodoro – Disciplina: Hidráulica e Hidrologia Aplicada 
 Tipos de escoamento nos canais 
 
 Escoamento Permanente 
 
A profundidade do líquido e a velocidade em um local qualquer permanecem 
constante com o tempo. 
CONDUTOS LIVRES 
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 Tipos de escoamento nos canais 
 
 Escoamento Uniforme 
 
Velocidade e h permanecem constantes em qualquer seção ao longo do 
canal. 
CONDUTOS LIVRES 
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 Tipos de escoamento nos canais 
 
 Escoamento Variado 
 
Velocidade e h variam ao longo do canal. 
CONDUTOS LIVRES 
Trecho do Rio Tietê 
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 Tipos de escoamento nos canais (Resumo) 
 
CONDUTOS LIVRES 
Gradualmente 
Rapidamente 
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 Tipos de escoamento nos canais 
 
 O principal tipo de escoamento rapidamente variado é conhecido como ressalto 
hidráulico 
 
 As principais aplicações práticas dos ressaltos são para a dissipação de energia do 
escoamento a jusante de obras hidráulicas, com o objetivo de reduzir as 
velocidades do escoamento e reduzir os seus efeitos erosivos 
CONDUTOS LIVRES 
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 Tipos de escoamento nos canais 
 
 Situações típicas dos escoamentos permanentes: 
 
 Os escoamentos permanentes normalmente são utilizados para o cálculo de 
canais, vertedores, galerias, bueiros etc 
CONDUTOS LIVRES 
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 Tipos de escoamento nos canais 
 
 Situações típicas dos escoamentos permanentes: 
 
 Os escoamentos permanentes normalmente são utilizados para o cálculo de 
canais, vertedores, galerias, bueiros etc 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento 
 
 Os canais são construídos com uma certa declividade, suficiente para superar as 
perdas de carga e manter uma velocidade de escoamento constante. 
 
 Os conceitos relativos à linha piezométrica e a linha de energia são aplicados aos 
condutos livres de maneira similar aos condutos forçados. 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Conduto Forçado) 
 
 Linha do eixo da tubulação e plano horizontal de referência (Conduto Forçado). 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Conduto Forçado) 
 
 Linha do eixo da tubulação e linha de piezométrica (Conduto Forçado). 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Conduto Forçado) 
 
 Linha piezométrica, linha de energia, plano de carga efetivo e perda de carga 
(Conduto Forçado). 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Conduto Livre) 
 
 Linha do fundo do canal (Conduto Livre). 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Conduto Livre) 
 
 Linha do fundo do canal e linha piezométrica (Conduto Livre). 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Conduto Livre) 
 
 Linha piezométrica e linha de energia (Conduto Livre). 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Conduto Livre) 
 
 Linha piezométrica, linha de energia, plano de carga efetivo e perda de carga 
(Conduto Livre). 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento (Equação de Bernoulli) 
CONDUTOS LIVRES 
122
2
22
1
2
11 Hz
2g
Vp
z
2g
Vp

γγ
P = pressão (Pa ou Kgf/m2); 
 
V = velocidade de escoamento (m/s); 
 
Z = energia ou carga de posição (m) 
 
 = peso específico da água (N/m3 ou Kgf/m3) 
 
g = gravidade (m/s2) 
 
Ah = perda de carga (m) 
Peso Específico 
da Água 
9810 N/m3 (T=20 C 
e g = 9,81 m/s2 
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 Equação de Bernoulli – Conduto Livre 
CONDUTOS LIVRES 
12
2
2
22
2
1
11 H2g
V
YZ
2g
V
YZ 
V = velocidade de escoamento (m/s); 
 
Z = energia ou carga de posição (m) 
 
Y1 ou h1 = profundidade (m) 
 
g = gravidade (m/s2) 
 
Ah = perda de carga (m) 
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 Exercício 
 
1) Um canal retangular com base 5 m transporta água a uma vazão de 15m3/s entre os 
pontos 1 e 2, em uma extensão de 1 km e desnível de 13 m. Sabendo que a 
profundidade a montante é 1 m e a velocidade a jusante é de 4m/s, pede-se calcular a 
perda de carga total entre o início e o término do canal. 
 
 
Resposta: Perda de Carga = 12,9 m 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento Uniforme 
 
 Considerando o Movimento Uniforme 
 
Q = A1 x V1 = A2 x V2 
 
 A profundidade da água é constante 
 
 Superfície da água é paralela ao fundo 
 
 Linha piezométrica coincide com a superfície da água; 
CONDUTOS LIVRES 
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 Escoamento Uniforme 
 
 Assim, aplicando Bernoulli: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 No Escoamento Uniforme a perda de carga entre duas seções distantes de “L” 
é igual à diferença das cotas da superfície da água nessas seções, ou das cotas 
do fundo do canal entre as mesmas. 
CONDUTOS LIVRES