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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

No Exemplo 8.3, o vertedouro de canal lateral passou por uma profundidade crítica (5,01 pés) no final do canal. Cinco pés antes, viu-se que a profundidade era de 7,73 pés no canal horizontal (nenhuma declividade). Determine a profundidade 5 pés a montante se a declividade do canal lateral for de 5 por cento.

Exemplo 8.3

Passo 1 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para resolver este exercício, vamos colocar em prática nosso conhecimento sobre estruturas hidráulicas, em que usaremos as definições presentes no capítulo 8 para responder perguntas que ajudarão a consolidar nosso conhecimento em engenharia hidráulica como um todo.

Passo 2 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Começaremos a solução achando a área que será necessária para o cálculo da velocidade nos próximos passos através da seguinte fórmula da área de um retângulo:

Passo 3 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Neste passo, acharemos a vazão, que será necessária para calcular a velocidade no próximo passo. Segue a fórmula da vazão:

Passo 4 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Finalmente, após o cálculo da vazão e da área, iremos encontrar a velocidade em que o fluido se move através da seguinte fórmula de velocidade que relaciona as duas variáveis mencionadas antes:

Passo 5 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Neste passo, acharemos o raio hidráulico e o valor do declive de fricção. Precisamos saber esses dados para encontrar a mudança na profundidade.

Passo 6 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Acharemos agora, a mudança na profundidade usando a seguinte relação:

Passo 7 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto a profundidade de 5 ft, se a inclinação do canal lateral for de 5%, é e a tabela de cálculo da profundidade é mostrada abaixo:

?x

?y

y

A

Q

V

V1+V2

?Q

?V

Rh

Sf

-

-

5,01

50,1

637

12,72

-

-

-

-

-

5

-2,44

7,45

74,5

478

6,42

19,131

159

6,3

2,99

0,00073

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