A Hidráulica

SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO        2

2.OBJETIVO        3

3.METODOLOGIA        5

4.RESULTADOS        6

5.CONCLUSÃO        7

---

1.INTRODUÇÃO

Nas localidades da USF foi realizado o primeiro experimento de laboratório para disciplina de Hidráulica de Canais, que consistiu na visualização e análise do comportamento dos escoamentos à diferentes tipos de vazão, para tanto teve como base o aprendido em sala de aula durante todo o primeiro bimestre que consistiu nas Formulas de Manning e os cálculos de Froude, onde através deles é possível determinar qual escoamento apresenta determinado trecho em questão.

        Para a realização deste experimento foi necessário um grupo de 6 pessoas trabalhando ativamente para obtenção dos valores e assim posteriormente calculá-los e analisá-los com o observado visualmente.

        O ensaio tem como finalidade determinarmos vazão e escoamentos onde na prática esses valores é usado para dimensionamentos de canais, sejam eles rios, canais de esgoto e uma infinidade de outras da qual o escoamento seja realizado unicamente através da gravidade, onde é possível vermos em algumas imagens abaixo:

[pic 1]

 

         [pic 2]

2.OBJETIVO

Como citado o experimento em laboratório tem por objetivo visualizar o comportamento dos escoamentos a diferentes vazões bem como aprender a dimensioná-los, para tanto se faz uso de algumas informações obtidas em sala de aula.

        A primeira informação que deve ter conhecimento é sobre os diferentes escoamentos e são eles (estabelecidos pelos cálculos de Froude):

• Subcrítico: onde temos baixas velocidades e maiores profundidades
• Critico: é a transição entre o subcrítico e o supercrítico.
• Supercrítico: onde temos elevadas velocidades e pequenas profundidades

[pic 3]

Tendo o conhecimento prévio dos tipos de escoamento, pode-se identificá-los facilmente visualmente, ou utilizarmos dos cálculos desenvolvidos por Manning, Froude e Reynolds, expressando assim:

[pic 4]

Onde:

Q representa a vazão em m³/s,

A é a área molhada, ou seja, apenas a área formada pela água dentro do canal, deve-se utilizar em m².

n é o coeficiente de Manning, é definido pelo tipo de material, expresso de forma tabelada, e adimensional.

Rh é chamado de Raio Hidráulico, este valor nada mais é do que divisão do perímetro molhado pela área molhada.

Io é a inclinação apresentada no canal.

         Para determinar o tipo de escoamento através dos cálculos pode-se optar tanto pela fórmula de Reynolds ou pela de Froude, a diferença, além da fórmula, fica para o nome que cada um deu para determinado escoamento, o ilustrado na imagem acima está baseado no de Froude, que consiste em:

[pic 5]

Onde temos: V como a velocidade média em m/s

g definida como a gravidade adotada a 9,8m/s²

e Hm sendo a altura hidráulica, que pode ser adotada como o Yo quando não existe variação da altura ou pela divisão da área pela largura de topo.

Com o número de Froude obtido pode classificar de acordo como mostra na tabela abaixo:

Fr<1	Subcrítico
Fr>1	Supercrítico
Fr=1	Crítico

3.METODOLOGIA

Para a execução do experimento realizado em laboratório necessitou de 6 pessoas trabalhando juntos para a obtenção dos dados e posteriormente os cálculos.