seminÁrios mecÂnica dos fluidos · vertedor triangular admitindo-se uma faixa elementar como um...
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SEMINÁRIOS
DE
MECÂNICA DOS
FLUIDOSUFJF – Setembro 2012
Professor Luiz Evaristo Dias Paiva
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3 Foronomia
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ertedores
3 -
Fo
ron
om
ia
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Definição
Qualquer anteparo colocado na seção transversal de um canal com o intuito de controlar o escoamento
ou elevar o nível da água.
3 -
Fo
ron
om
ia
Na hidráulica, são considerados e calculados como orifícios de grandes
dimensões sem borda superior.
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Terminologias
facesH: carga do
vertedor
P: altura da
soleira
P’: nível da
água à jusante
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Classificação3 -
Fo
ron
om
ia
Quanto à
Forma
Retangular
Trapezoidal
Triangular...
Simples
Seções Combinadas
Composto
Retangular TrapezoidalTriangular
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Classificação
• Quando a altura da soleira é maior do que o nível da água à jusante: P>P’
Completo ou livre
• Altura do líquido à montante é menor ou igual à altura da lâmina da água à jusante: P<P’
Incompleto ou afogado3 -
Fo
ron
om
ia
Quanto à altura
relativa da soleira
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Classificação
• Parede delgada: chapas metálicas ou madeira chanfrada; O jato passa livremente ao deixar a face de montante.
• Parede espessa (e>0,66H): mantêm o escoamento numa direção longitudinal.
Segundo a espessura da
parede:
3 -
Fo
ron
om
ia
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Classificação3 -
Fo
ron
om
ia
Com 2 contrações
laterais
Com 1 contração
lateral
Sem contrações
laterais
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ESTIMATIVA DA
VAZÃO NOS
VERTEDORES3 -
Fo
ron
om
ia
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Equação Geral
Formulação3 -
Fo
ron
om
ia
Para orifícios grandes, tem-se que:
Fazendo-se h1=0 e h2=H:
Fazendo temos:
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z2
3 -
Fo
ron
om
ia
FormulaçãoEquação Geral
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z2
3 -
Fo
ron
om
ia
Equação Geral
Valor médio para Cd=0,62. Assim k=1,83:
Sem contração
Com 1 contração
Com 2 contrações
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z2
3 -
Fo
ron
om
iaFórmula de
Francis
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z2
3 -
Fo
ron
om
iaFórmula da
SSEA*
Sociedade Suíça De engenheiros e Arquitetos*
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z2
3 -
Fo
ron
om
iaFórmula de
Bazin
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Vertedor
TriangularAdmitindo-se uma faixa elementar como um orifício
pequeno de altura dh, obtém-se para toda a área
triangular a expressão da vazão para o vertedor
triangular com ângulo θ no vértice (figura):
3 -
Fo
ron
om
ia
Fórmula de Thomson (cd=0,604; θ=90⁰):
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Vertedor Trapezoidal
de Cipoletti
3 -
Fo
ron
om
ia
Fórmula simplificada:
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Vertedor de Parede
Espessa
3 -
Fo
ron
om
ia
Equação de Torricelli: =>
Fazendo L (largura transversal) unitária:
Substituindo:
Finalmente, simplificando:
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ia
Slides: Júlia Castro Mendes