TRABALHO 03- Evander (1)

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TRABALHO 03 - HIDRÁULICA
Evander Fernandes da Silva R.A.:557899
Remanso e Ressalto Hidráulico
 1 - Descreva sobre Ressalto Hidráulico - Em seu estudo aborde os seguintes tópicos: 
A) Ressalto em canais retangulares horizontais 
B) Ressalto em canais inclinados 
2 – Descreva sobre Remanso (Escoamento permanente Gradualmente Variado) - Em seu estudo aborde os seguintes tópicos: 
A) Definição 
B) Equação diferencial do escoamento Permanente Gradualmente Variado 
C) Classificação dos perfis (curvas de Remanso)
Ressalto Hidráulico
“Ressalto hidráulico ou salto hidráulico é o fenômeno que ocorre na transição de um escoamento torrencial ou supercrítico para um escoamento fluvial ou subcrítico” (PORTO)
- Caracteriza-se por uma elevação abrupta do nível d’água do escoamento; 
- Em virtude do aumento do nível d’água passar pelo nível crítico, forma-se uma onda estacionária; 
- Esta onda é instável, devido à grande turbulência formada,
- Tal turbulência provoca uma grande perda de carga no escoamento; 
- Por este fato, este fenômeno é muito utilizado em estruturas dissipadoras de energia de escoamento.
Ressalto em canais retangulares horizontais
Em função da elevada perda de energia ao longo do trecho de ocorrência do fenômeno invalida-se a utilização da equação de conservação de energia para determinação das profundidades correspondentes ao ressalto. Aplicando a equação da conservação a quantidade de movimento e de equilíbrio de forças e supondo o canal horizontal encontram-se as seguintes equações as profundidades conjugadas: 
 
Já a perda de carga localizada do ressalto pode ser obtida através da aplicação da equação de Bernoulli entre as seções de ocorrência das profundidades conjugadas: 
Para canais retangulares é possível utilizar a equação abaixo que permite a obtenção da profundidade montante Y2, conhecida a profundidade conjugada montante Y1, ou vice-versa.
Ressalto em canais inclinados
No que diz respeito a canais inclinados, o peso do volume de controle correspondente ao ressalto hidráulico apresenta um componente no sentido do escoamento, levando a uma maior complexidade no seu tratamento matemático.
A definição da localização do ressalto hidráulico também é muito importante, tendo em vista a eventual necessidade de proteção na região de ocorrência, em função da forte dissipação de energia e de consequente possibilidade de erosão. Para efetuar sua determinação é necessário que sejam determinadas a duas linhas d’água, a montante e a jusante, a partir das profundidades conhecidas. Calculando-se a linha d’água conjugada a partir de montante o ressalto fica definido pela interseção desta curva com a jusante, e primeira aproximação. Deve-se, em seguida satisfazer simultaneamente, a equação do comprimento do ressalto e a relação entre as profundidades conjugadas. De acordo com as características, sobretudo quanto à eficiência na dissipação de energia, podem-se distinguir diversos tipos de ressaltos em função do número de Froude. 
Se 1<Fr1<1,7: ressalto hidráulico ondulado. Neste caso não se tem o ressalto propriamente dito, mas sim a formação de ondas que se propagam para jusante. A dissipação de energia é muito pequena, de modo que o ressalto não é empregado como dissipador;
Se 1,7<Fr1<2,5: ressalto hidráulico fraco. Pouca energia é dissipada. Uma série de pequenos vórtices é formada sob a superfície livre na região do ressalto e a região a jusante do ressalto permanece aproximadamente uniforme e lisa;
Se 2,5<Fr1<4,5: ressalto oscilante. Para este intervalo de Fr1, o ressalto apresenta uma superfície livre com ondulações e ocorre a formação de ondas que podem se propagar para jusante sobre longas distâncias. Este fenômeno pode causar erosões em alguns tipos de canais;
Se 4,5<Fr1<9,0: ressalto estável. Este tipo de ressalto é empregado como dissipador de energia em bacias de dissipação. Aproximadamente 45 a 70% da energia total a montante do ressalto é dissipada ao longo de sua extensão;
Se Fr1>9,0: ressalto forte. Este tipo de ressalto não é empregado como dissipador de energia porque há o risco de ocorrência de erosões significativas em função da elevada turbulência.
Remanso - Escoamento permanente Gradualmente Variado
Um escoamento é definido como gradualmente variado quando os seus parâmetros hidráulicos variam progressivamente ao longo da corrente. Quando as características variam bruscamente, diz-se que o escoamento é bruscamente variado
O movimento é gradualmente variado quando:
- As profundidades variam gradual e lentamente ao longo do conduto
- As grandezas referentes ao escoamento, em cada seção, não se modificam com o tempo,
- As distribuições de pressões são hidrostáticas, de forma que as fórmulas do escoamento uniforme podem ser aplicadas com aproximação satisfatória.
Hipóteses Simplificadoras
- Declividade do canal é pequena, de modo que a altura d’água medida perpendicularmente ao fundo do canal pode ser confundida com a altura d’água medida na vertical;
- Canal é prismático, ou seja, qualquer seção é constante em forma e em dimensões;
- Distribuição de velocidades em uma seção é fixa, isto é, o coeficiente de Coriolis pode ser considerado igual a um;
- Distribuição de pressões em uma seção é hidrostática, ou seja, existe paralelismo entre as linhas de corrente do escoamento.
Equação Diferencial do Escoamento Gradualmente Variado
 
	Não Têm solução explícita, ou seja, não é integrável para se achar a solução y = f(x), exigindo métodos numéricos para sua resolução.
CLASSIFICAÇÃO DOS PERFIS
Dá-se o nome de remanso ao perfil da linha formada pela superfície livre do canal. Dependendo da declividade do fundo do canal pode-se ter 12 tipos de curvas para a linha d’água (superfície livre). Os tipos de curva são determinados comparando-se a profundidade crítica com a normal em cada seção considerada
Autor: Slide Serve
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Referências 
PORTO, RODRIGO DE MELO. “HIDRÁULICA BÁSICA”, Editora São Carlos: EESC-USP, SP, 2° ed.1999.