vertedores

Sendo o vertedor de parede delgada, de forma retangular com contração completa instalado num seção de um rio, construa a curva do vertedor sabendo que a equação o representa é a seguinte: Q = 1,84 . L . H1,5 Considerando L = 4 m. 18) Que dimensões deve deve ter o orifício quadrado da figura abaixo para fornecer fornecer uma vazão de 500 l/s ? (Dado - cd = 0,61). 18) L = 30,4 30,4 cm

19) Qual a vazão de uma comporta retangular com 0,60 m de de largura e 1,00 m de altura, estando o nível da água a 0,20 m acima do seu bordo superior. A comporta tem descarga livre, e o seu coeficiente de vazão é 0,6. Resposta 19) 1,3 m 3/s 29) Determinar a descarga de um vertedor vertedor retangular, com 2 m de crista, situado no centro de um arroio com 4 m de largura, para uma carga de 0,30 m sobre a crista. Resposta: 29) 586 l/s 30) Qual a descarga de um vertedor triangular, de 90 , sob uma carga de 0,15 m ? Resposta 30) 12,2 l/s °

31) Qual o comprimento que deve ser dado a um vertedor CIPOLETTI, que deve dar uma vazão de 2 m 3/s, para que a altura d’água sobre a soleira não ultrapasse 60 cm ? Resposta 31) 2,31 m 33) Um vertedor retangular sem contrações laterais possui uma soleira de 3,2 m, sob uma carga de 20 cm. Sabendo-se que o canal de acesso possui possui seção retangular e uma lâmina d’água de 67 cm, calcule a vazão: a) Negligenciando a velocidade de chegada. b) Considerando a velocidade de chegada estimada. Resposta 33) a) 526 l/s;

b) 537,7 l/s

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8º) Determinar a carga num vertedouro triangular de 60° para uma vazão de 7,4 l/seg. 6º) Por um vertedouro retangular de 54 cm de base escoa uma vazão de 143 m³ / h. Qual a carga de água? 4º) Determinar a vazão em um orifício de 2 cm de diâmetro situado à 3 m de profundidade de água. A comporta comporta de 5 m de largura largura está está instala instalada da num reservat reservatóri ório o , conforme conforme indica indica a figura 4.1 e deságua deságua em canal de escape de de grandes grandes dimensões , admitindo-se que o tirante do canal não interfira na vazão da comporta.

Caso fosse adotado a estrita concepção de orifício , ter-se-ia : Q

=

c a ⋅

⋅

2g

⋅

h

onde: c = 0,6 coeficiente de vazão a área do orifício h carga sobre o orifício Assim : Q

=

0,6 1 5

⋅

2 9,81 5,5

=

Q

=

0,6 2 5

⋅

2 9 ,81 5

59 ,427

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

=

31,163

m3/s

m3/s

( > 2,5 %) ( > 3,3 %)





































É uma passagem colocada no alto de uma parede, equivalendo a um orifício sem borda superior, enquanto que no orifício a água passa com pressão, no vertedouro ela escoa livremente. São empregadas na medição de água correntes, dando um resultado bem aproximado da da realidade, para medição de nascentes e pequenos cursos de água, emprega-se geralmente o vertedor triangular, o retangular é mais usado para vazões médias. A borda inferior do vertedor retangular é trapezoidal, denomina-se soleira e s bordas laterais é chamada de fáceis. Ex:

Quando a soleira tem espessura reduzida como quando construída por uma lamina metálica ou por uma peça de ,madeira talhada, o vertedor se diz parede delgada. Em caso contrario é parede espessa. Lençóis livres Segundo bazim quando o lençol cai livremente a jusante do vertedor de modo que debaixo o ar passa circular livremente onde temos pressão atmosférica emprega-se a formula :

H1 = altura da soleira até o fundo da barragem



















C = Coeficiente de descarga dado pela tabela, que relaciona as medidas H com os valores de h1, na falta da tabela usa-se: C = 0,40 para paredes delgada. C = 0,35 para paredes espessa. L = largura do vertedor. h1 = profundidade do canal de montante abaixo da soleira, H = profundidade do canal de montante acima da soleira, a carga de água. H – pode ser medida cerca de 1,5m a montante do vertedor. Parede delgada Quando a espessura do vertedor é menor do que a metade de H = (

)

Parede espessa O lençol adere adere a soleira - e = (2/3. H). o vertedor vertedor é considerado considerado de parede parede espessa.

A água escorre sobre a soleira e diminui muito a velocidade contrai bastante. Devemos observar que a relação H/h é mais acentuada que no caso do vertedouro de parede delgada.



















Haverá Have rá co cont ntra raçã çãoo late latera rall se as fa face cess late latera rais is do ve verte rtedo dorr nã nãoo es estiv tiver er no prolongamento das paredes do canal de montante.





















Francis concluiu que a contração lateral equivale a uma diminuição na largura do vertedor, avaliada em 1/10, da altura de H, para cada face que se dê a contração.



















Vertedor triangular É preferível ao retangular para a medição de vazões muito pequenas ou irregulares, a vazão é dada pela formula: (parede delgada e lençol livre). Onde: c” é o coeficiente de escoamento cujo valor depende da relação: L/H. Oscilando entre 0,58 a 0,62. Padrão = 0,60.



















Vertedor cipolletti Cipoll Cipollett ettee ima imagin ginou ou um verted vertedor or trapez trapezoid oidal al cuj cujaa inc inclin linaçã açãoo das fac faces, es, é apro ap roxi xima mada dame ment ntee a ne nece cess ssár ária ia pa para ra co corri rrigir gir as co cont ntra raçõ ções es late latera rais is no noss vertedoros retangulares. O vertedor cipollete por causa da sua vantagem na eliminação da correção das contrações laterais, é usado muito usado na medição das água de irrigação. A formula a ser usada é:



















Na medição de um curso de água, emprega-se um vertedor de parede delgada, de 1 metro de largura, qual a vazão sabendo-se que a carga de água é de 9 cm.



















Um vertedor de uma pequena barragem tem 3m. de largura, 4 m. de altura, e 0,80 m. de esperssura, sabendo-se que a carga de água na época seca, chegou a 65 cm. Determinar a vazão para este período.





















Que largura se deve dar ao vertedor de uma barragem para que na fortes enchentes a carga não exceda a 1 metro. (parede espessa). Vazão 20.000 l/s.



















Encanamento e tubulações

São condutos fechados de secção geralmente circular em que a água se acha sob pressão. São São po porta rtant nto, o, co cond ndut utos os fo forç rçad ados os o qu quee os dist distin ingu guee de ca cana nais is qu quee sã sãoo condutos livres. O estudo do movimento da água num encanamento é dos mãos importantes em hidráulica. Estudo do encanamento Seja A,B, um encanamento de diâmetro uniforme partindo do reservatório “R”, e desembocando na atmosfera. Condutos forçados



















Perda de carga Não é possível um encanamento sem perda de carga (energia de altura). Pode considerar a existencia de uma perda principal e perdas secundarias. Perda principal: Esta perda é também chamada de perda por atrito, por fricção ou roçamento, resulta em duas espécies de atrito: Interno: ocorre entre as moléculas do liquido quando estão em movimento = viscosidade. Atrit Atritoo ex exte tern rno: o: at atrit ritoo do liqu liquid idoo co com m as pa pare rede dess da tubu tubula laçã çãoo es esse se atrit atritoo depende do material em função. Deste atrito a velocidade não é constante, sendo máxima no eixo do tubo e mínima junto as suas paredes.

Para determinar o comprimento da canalização a perda por atrito é tanto mais pronunciada quanto maior for a velocidade da água, menor o diâmetro da tubulação e maior a rugosidade das paredes internas dos tubos. (quanto maior



















Calculo de um encanamento:



















Exemplo: Um tnque é alimentado por um lago, por meio de um encanamento de 650m, de comprimento de 2” de diamentro. O nível da superfície da água no lago se encontra na cota 480,2m, e o extremo inferior do encanamento na cota de 415,2m. Sendo de 415m. a cota da superfície livre da água no tanque. Determinar: a) Vazão, velocida velocidade de de U, considerando considerando o conduto conduto totalm totalmente ente aberto, aberto, sem registro. b) o traçado da linha de pressão, e se a vazão e a velocidade achada são máximas c) a velocidade a perda de de carga e o traçado da linha piezométrica piezométrica quando se regula a saída da água por meio de um registo de B, de modo que a vazão seja de : 15 l/s.









































Vertedouros parede delgada

Quando a soleira tem espessura reduzida como quando construída por uma lamina metálica ou por uma peça de,madeira talhada, o vertedor se diz parede delgada.





















Vertedouros parede espessa

A partir de (e) espessura 2/3H, o lençol adere a soleira, Observa-se que a relação H/h é mais pronunciada





















Vertedor - Lençóis livres Segundo bazim quando o lençol cai livremente a jusante do vertedor de modo que debaixo o ar passa circular livremente onde temos pressão atmosférica Emprega-se a formula : onde: c = Coeficiente de descarga: C = 0,40 para paredes delgada. C = 0,35 para paredes espessa. L = largura do vertedor. h1 = profundidade do canal de montante abaixo da soleira, H = profundidade do canal de montante acima da soleira, a carga de água. A área varia com altura H a largura é fixa. H – pode ser medida cerca de 1,5m a montante do vertedor.



























































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Comporta retangular, 1,5mx3m. cujo plano faz a vertical um ângulo de 45 graus, com aresta superior, que corresponde ao lado 1,5m, até 1,3m de profundidade e é paralela a superfície da água. Determinar o valor do empuxo, e a profundidade do centro de pressão



















Comporta retangular medindo 5,0 m por 2,0m . Determinar : Calcular o Empuxo e a posição do centro de gravidade e de pressão:



















Comporta retangular inclinada medindo 1,8m por 1,2m . Determinar : Calcular o Empuxo e a posição do centro de gravidade e de pressão:



















Empuxo calculo 1 metro unidade

Determinar a pressão sobre a parede de uma barragem que tem 3m de comprimento e forma um ângulo de 45 graus. Com a horizontal.



















Uma barragem de terra e enrocamento é projetada para uma lamina máxima de 9m considerando a secção transversal mostrada na figura.





















O portão retangular tem 1,5 de largura e (W 1,5m), e 3m de comprimento L = 3m. O portão tem dobradiça ao longo de B, desprezando o peso do portão, calcular A força por unidade de largura



















18) Exemplo: Uma barragem com 15 m de comprimento retém uma lâmina de água de 6 m. Determinar a força resultante sobre a barragem e seu centro de aplicação. 15 m 6m



















Empuxo comporta circular

Uma comporta circular, 0,9m diâmetro, trabalha sobre pressão de melado, (densidade 1,5) cuja superfície livre esta a 2,4m. acima do topo da mesma. Calcular o empuxo, e a posição do CP.



















16) Calcular o empuxo (força resultante) exercido sobre uma comporta circular de 0. 0.3m 3m de diâm diâmet etro ro,, inst instal alad adaa ho hori rizo zont ntal alme ment ntee so sobr bree o fund fundoo de um reservatório, com 2 m de lâmina d’água.



















17) Uma comporta circular vertical, de 0,90m de diâmetro, trabalha sob pressão de melaço (d = 1.5), cuja superfície livre está a 2,40 m acima do topo da mesma. Calcular: a) o empuxo (força resultante) b) o centro de pressão











































































vertedores

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