Ressalto e Remanso Hidráulico

Prévia do material em texto

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Campus Poços de Caldas
REMANSO E RESSALTO HIDRaulico
 Luis Filippe Minarbini
 
Poços de caldas
 2020
1
3
Sumário
1	Introdução	3
2	RESSALTO HIDRAULICO	4
3	REMANSO HIDRAULICO	6
Equação diferencial do escoamento permanente gradualmente variado..........	6
4	referenciAS	9
Introdução
Ressalto hidráulico se caracteriza pela mudança brusca de elevação da superfície, ou seja, pela elevação acentuada no nível da água em uma pequena distância e grande perda de energia, indo do nível supercrítico ao subcrítico. Segundo PORTO (2004) ressalto hidráulico é o fenômeno que ocorre na transição de um escoamento torrencial ou supercrítico para um escoamento fluvial ou subcrítico. A partir do número de Froude classificamos o ressalto em fraco, oscilante, estacionário ou ondulado.
O remanso hidráulico se dá pela existência de um obstáculo no canal, causando mudança na profundidade e assim gerando um movimento retardado, essa variação de profundidade ocorre gradualmente abrangendo assim um grande trecho do canal.
RESSALTO HIDRAULICO
O ressalto hidráulico caracteriza-se por uma elevação abrupta do nível d’água do escoamento. Na figura a seguir temos os 5 tipos de ressaltos:
 
 Os ressaltos em canais retangulares dependem de vários elementos distintos, como mostrados na figura a seguir
Logo temos que a profundidade crítica se calcula a partir da fórmula:
 , onde q é a vazão específica (m3/s/m).
 Em canais retangulares temos que o número de Froude é igual a 1, enato devemos calcular a energia crítica, a qual se ocorre somente quando Fr=1
, onde yc é a profundidade crítica. 
Em canais inclinados ocorre o fenômeno chamado escoamento variado, os quais sofrem mudanças nas suas características ao longo do percurso, para que isso ocorra a sua declividade não é constante como estudado anteriormente, em decorrência desse fator a linha d’agua deixa de ser paralela ao fundo do canal.
A imagem a seguir ilustra o movimento do canal e seus elementos necessários para cálculos.
Para o cálculo da energia total (Ht) aplicamos a seguinte formula
 onde α está entre 1,0 e 1,1 variando se de acordo com a velocidade na seção.
Já a carga na seção (He) se calcula da seguinte maneira:
REMANSO HIDRAULICO
A existência de um obstáculo no canal (uma barragem, por exemplo) causa a elevação da profundidade, redução da velocidade e, consequentemente, o movimento variado retardado. Forma-se, dessa maneira, um remanso.
Definido como escoamento permanente gradualmente variado, ocorre quando seus parâmetros variam gradualmente ao longo do canal.
Quando h é a altura da agua em qualquer parte do canal e x a altura da agua no escoamento uniforme, temos que y (y=h-x) é chamado de remanso.
Equação diferencial do escoamento permanente gradualmente variado
Não há uma solução uma solução explicita para essa equação, portanto ela exige um método numérico para a sua solução.
A tabela a seguir nos traz as análises necessárias para a solução da equação:
A partir da tabela devemos analisar mais alguns passos, por exemplo, a inclinação da linha de energia ao qual obtemos que:
, onde C obtemos da fórmula de Manning
Também analisamos as linhas d’agua, onde a partir dela podemos ter as seguintes conclusões para J e Fr.
De acordo coma declividade podemos obter as seguintes classificações:
O nome remanso é dado ao perfil da linha formada pela superfície do canal, essas curvas são obtidas comparando a profundidade crítica com a profundidade normal do canal.
Na imagem a seguir podemos ver os diferentes eventos que ocorrem ao decorrer do canal:
referenciAS
https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2013/09/apostila-de-hidraulica.pdf
https://engucm.files.wordpress.com/2015/05/cap_tulo_6___epgv-apontamentos-para-amanha.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4674839/mod_resource/content/1/aula11hidii_variado1.pdf
https://pt.slideshare.net/morenomarrento1/escoamento-variado
https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2015/11/aula-09_ressalto-1.pdf
Azevedo Netto, ed.8 
PORTO, R.M. Hidráulica Básica. 3° Edição. São Carlos: EESC-USP, 2004