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Engenharia Hidráulica - 4ª Ed. 2012

Exercícios resolvidos: Engenharia Hidráulica - 4ª Ed. 2012

Robert J. Hoghtalen, Ned H.c. IBSN: 9788581430881

Elaborado por professores e especialistas

Exercício

Utilizando os critérios de tempo e espaço, classifique os seguintes cenários de fluxos em canais abertos:

(a) abertura contínua de uma comporta para permitir a entrada da água em um canal prismático;


(b) precipitação pluviométrica sobre um longo telhado inclinado;


(c) fluxo na canaleta do telhado resultante de (b);


(d) fluxo na canaleta superior do telhado quando a precipitação aumenta com o tempo;


(e) fluxo em um canal de navegação prismático; e


(f) fluxo em uma pequena vala causado por um temporal.

Passo 1 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para resolver este exercício devemos utilizar nossos conhecimentos de fluxo de água em canais abertos os quais serão de extrema importância para este exercício, visto que precisamos analisar fluxos no decorrer do tempo e espaço vistos no capitulo 6

Passo 2 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

a)

Para as condições do fluxo no decorrer do tempo e do espaço, o fluxo de precipitação acaba se tornando instável pois o tamanho da comporta é variável, ou seja, muda com o decorrer do tempo e a quantidade que se acumula na canaleta também muda, fazendo o fluxo mudar. Com isso, a quantidade acumulada muda e teremos um fluxo instável e variado, que pode ser definido pela derivada abaixo

Passo 3 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, a abertura contínua de um canal prismático no qual a água passa, terá um fluxo instável e variado

Passo 4 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

b)

Para as condições de espaço tempo, o fluxo de precipitação acaba se tornando estável pois a intensidade da chuva é constante, ou seja, não muda com o decorrer do tempo, diferente da sua quantidade que se acumula em algum espaço. Como sabemos que a quantidade acumulada muda teremos um fluxo estável e variado, que pode ser definido pela derivada abaixo

Passo 5 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, para as condições dadas, o fluxo no telhado será um fluxo estável e variado

c)

Para as condições do fluxo no decorrer do tempo e do espaço, o fluxo de precipitação acaba se tornando instável pois a intensidade da chuva não é constante, ou seja, muda com o decorrer do tempo assim como sua quantidade acumulada em algum espaço, como no nosso caso, uma calha de telhado. Como sabemos que a quantidade acumulada muda teremos um fluxo instável e variado, que pode ser definido pela derivada abaixo

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Passo 6 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, para as condições dadas, o fluxo na canaleta também será um fluxo instável e variado assim como ocorre no item (a)

Passo 7 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

d)

Para as condições do fluxo no decorrer do tempo e do espaço, o fluxo de precipitação acaba se tornando instável pois a intensidade da chuva não é constante, ou seja, muda com o decorrer do tempo e a quantidade que se acumula na canaleta também muda, fazendo o fluxo mudar. Com isso, a quantidade acumulada muda e teremos um fluxo instável e variado, que pode ser definido pela derivada abaixo

Passo 8 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, para as condições dadas, o fluxo na canaleta superior será também um fluxo instável e variado

e)

Para as condições do fluxo no decorrer do tempo e do espaço, o fluxo do canal de navegação acaba se tornando instável pois a intensidade da chuva não é constante, ou seja, muda com o decorrer do tempo e a quantidade que se acumula na canaleta também muda, fazendo o fluxo mudar. Com isso, a quantidade acumulada muda e teremos um fluxo instável e porém como não se acumula, será uniforme , e pode ser definido pela derivada abaixo

Passo 9 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, para as condições dadas, o fluxo em um canal de navegação será um fluxo instável e uniforme

Passo 10 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

f)

Para as condições de espaço tempo, o fluxo de precipitação acaba se tornando instável pois a intensidade da chuva não é constante, ou seja, muda com o decorrer do tempo assim como sua quantidade acumulada em algum espaço. Como sabemos que a quantidade acumulada muda teremos um fluxo instável e variado, que pode ser definido pela derivada abaixo

Passo 11 de 11keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, para as condições dadas, o fluxo no telhado será um fluxo instável e variado.