Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Para um canal retangular com base de 1,30m e altura até a lâmina d´água h=2,10m, qual seria a inclinação mínima para atender as seguintes especificações: L= 100m Q= 180 l/min N=0,012 Q= V. A. A= 1,30 x 2,10 = 2,73m² 180l = 0,08m³0,0 60s-0,10m Q= 0,18m³/60s Q= 0,003 m³/s 0,003=V.2,73 V= 0,001 m/s 0,001 = (0,4962/3. I1/2) / 0,012 0,001 = 0,627 . I ½ / 0,012 0,001 = 52,216 I ½ I1/2 = (0,001 /52,216) I= 3,68x 10-8 h = 3,68x 10-8 x 100m = 3,68x 10-8 m – número muito pequeno RH = 1,30 x 2,10 / 1,30 + 2x2,10 = 0,496m Qual seria o regime de escoamento segundo, segundo Froude? F= 0,001 / = 4,85 x 10-5 escoamento subcrítico Volume = 2,73 m² x 100m = 273m³ e 273.000 Kg _____________________________________________________________________________ Altura crítica para um canal circular: Q= 300 l/s equivale a 0,3 m³/s 0,37 / 0,5 = 0,74 – não ultrapassou o intervalo de 0,02 e 0,85 Diâmetro de 0,50m Para um canal triangular calcular a vazão, velocidade, regime de escoamento L=2,4m h=2,4m Q = 1,4 x 2,45/2 = 12,493 m³/s Q = V.A -> A= (2,4 x 2,4)/2 = 2,88 m² 12,493 = V x 2,88 => portanto a velocidade V= 4,338 m/s Regime de escoamento, conforme Froude Froude: = 0,894 , portanto subcrítico. Exercício de Vertedores. Vertedores são barragens com o intuito de controla o fluxo de água. Podendo saber a Vazão da água e velocidade. Exercício de aplicação: Para um vertedor retangular de parede delgada (espessura e<0,66h), determine a altura mínima para atender uma vazão de 350 l/s e uma largura L= 80cm . 0,35 = 1,838 x 0,80 h3/2 1,47xh3/2 = 0,35 h3/2 = 0,35/1,47 h3/2 = 0,238 => h= = 0,384m Q= 350 l /s – 0,35m³/s Largura do vertedor L= 0,80m 0,35 = 1,838 0,80 h3/2 h=0,384 m L=0,80m 1,47 h 3/2 = 0,35 H3/2 = 0,35 / 1,47 = 0,384m = 0,384m Sabendo-se que em um vertedor retangular com uma altura de h=2,23m, com duas contrações e largura L=4,36m, qual seria a Vazão (m³/s), altura crítica? Q= 1,838 x ( 4,36 - ) 2,233/2 = 23,957 m³/s Velocidade? Área = 2,23m x 4,36 = 9,73m² ------ 23,957 = V x9,73 –> V= 2,462m/s Q = V.A hc = = 1,455m Froude F = = 0,527 => subcrítico hc=1,455m? Exercício Para um vertedor retangular de parede delgada (espessura e<0,66h), determine a largura máxima para atender uma vazão de 750 l/s e uma altura de 1,3m h=1,3 m L=?m Q= 750 l/s ou 0,75m³/s 0,75 = 1,838 . L 1,33/2 = 0,75 = 1,838. L . 1,482 0,75 = 2,724 . L L = 0,275m => Largura = 0,275m Determinando a Velocidade: Q= V.A A = 0,275 x 1,3 = 0,358m² Sabendo a área é possível determinar a velocidade Q=V.A V= 0,75 / 0,358 = 2,095 m/s Froude F = = 0,587 => portanto, é subcrítico – equivale ao regime laminar de Reynolds Para um canal com barragem submersa delgada, determine a vazão e a altura crítica, conforme os dados abaixo: O coeficiente de descarga CD = 0,861 ... h=0,54 hc L = 1,2m Q = 1,704 . 0,861 . 1,2 . 0,541,5 = 0,699 m³/s hc = = 0,326 m Para um vertedor sem barreiras laterais (livre – sem contrações) qual seria a altura da lâmina d´água para atender uma vazão de 537 l/s? Velocidade e regime de escoamento h=?m L=1,96m Q = 537 l/s => 0,537m³/s 0,537 = 1,838 x 1,96 h 3/2 0,537 = 3,602h3/2 h3/2 = 0,537 / 3,602 => h=0,281m h= = 0,281m => lâmina d´água => carga do vertedor Largura = 1,96m e altura h= 0,281m Portanto a área do vertedor será 1,96 x 0,281 = 0,551m² Qual seria a velocidade? Q = V.A 0,537 = V. 0,551 V= = 0,975 m/s Froude F = = 0,112=> portanto, é sub crítico Perda de carga em tubulações – condutos forçados · Devido rugosidade do tubo – atrito – de pequena relevância, mas deve ser considerado · Devido as conexões – causam turbulência Lreal = comprimento real da tubulação (m) Lequiv. = os comprimentos equivalentes das conexões5 5 Ltotal 5 5 3 10 Ltotal ou virtual = Lreal + Lequiv 6x joelhos de 3” 2,5m (cada) Lequiv. = 15m e Lreal = 33m , portanto o Ltotal = 33 + 15 = 48m Exercício de aplicação: Calcular a pressão a montante e jusante (mca) do reservatório abaixo: Hazen-Willians 10m 20m 35m 15m 10m 6m Reservatório Superior Dados: Água a ~ 20°C Diâmetro 5” 12,7cm, 0,127m Q=0,047m³/s Material Plástico – PVC C=150... Coeficiente de atrito 32,525mca Ltotal 0,5m Lequiv Lreal Reservatório Inferior 1,852 = 8,975mca hf = x (3,24x10-7) hf= 10,646 x 2.601.851,852 x 3,24-7 = 8,975m h=altura até o ponto extremo (m) = 6 + 15 + 20 + 0,5 = 41,50m – 8,975m = 32,525mca (pressão na extremidade do tubo) Ltotal ou virtual = Lreal + Lequiv => conduto forçado retilíneo Ltotal= 63,40m Pressão a montante: 6+15+20+ 0,5= 41,50mca – altura da lâmina Pressão a jusante – na extremidade do tubo: 41,50 – 8,975 = 32,525m Resultado do exercício hf = perda de carga contínua, (mca) C = coeficiente de Hazen-Willians, que depende da natureza (material e estado de conservação) das paredes dos tubos; L = comprimento retilíneo de tubulação + comp. Equiv. das conexões Outro Exercício de aplicação para casa: Calcular a pressão a montante (mca) do reservatório abaixo: Hazen-Willians 14m 22m 45m 13m 15m 7m Reservatório Superior Dados: Água a ~ 20°C Diâmetro 2” Q=63 l /s Tubo Galvanizado 0,7m Reservatório Inferior
Compartilhar