A UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE

BEATRIZ CARBONERI BRANDO                31619037

KAIQUE CESAR SILVA MENDES                31619231

WILLIAM FALASCA MARÓSTICA               41600002

RELATÓRIO HIDROMETRIA – CALHA PARSHALL

Relatório da disciplina “hidráulica ll” do Curso engenharia civil da Universidade Presbiteriana Mackenzie, como requisito parcial para avaliação do experimento de vertedores.

Professor: Ms. Jorge Paixão

Campinas,

2018

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“O sucesso é ir de fracasso em fracasso sem perder entusiasmo.”

Winston Churchill

Lista de Figuras

Figura 1 - Vertedor retangular de parede fina        7

Figura 2 - Vertedor retangular de parede espessa        8

 

Lista de Tabelas

Tabela 01 – Dados utilizados (parte 1)        11

Tabela 02 – Memorial de Cálculo, Vertedor Retangular (parte 1)        12

Tabela 03 – Dados experimentais do Vertedor Retangular        12

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Lista De Gráficos

Gráfico 1 – Vertedor Retangular Vazão / Carga d’agua        12

Sumário

1 Introduçao        7

2 Objetivo        9

3 Materiais Utilizados na coleta de dados        9

4 Procedimento Experimental        10

5 Dados do Experimento        11

6 Resultado do Experimento         13

7 Considerações Finais        13

8 Referência        14

 

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1. Introdução

As Calhas Parshall são, assim como os vertedores, estruturas construídas no curso d’água e possuem sua própria “curva-chave”. Assim, a determinação de vazão a partir do nível é direta para a seção onde a mesma está instalada. Entretanto, se não há ondas propagando pelo canal, a vazão que passa pela calha é a mesma que passa por qualquer outra seção do escoamento. (POLI-USP / Hidrologia Aplicada, 2001)

O método se aplica a escoamentos sob regime fluvial, o princípio consiste em forçar a mudança deste comportamento para o regime torrencial medindo-se a profundidade crítica. Na calha, tal mudança é condicionada por um estreitamento da seção. (POLI-USP / Hidrologia Aplicada, 2001)

Se a saída de jusante se dá de forma livre (sem afogamento), a vazão pode ser assim determinada:

[pic 1]

: vazão do canal;[pic 2]

H: profundidade crítica;

K e n: constantes que dependem das características da calha;

[pic 3]

Figura 1 – Representação esquemática da calha Parshall ilustrando as condições de afogamento e saída livre.

O funcionamento da Calha Parshall como medidor de vazão poderá situar-se em duas condições distintas de descarga:

Escoamento livre

Escoamento afogado

Na condição de escoamento livre, a vazão é obtida mediante a leitura da lâmina d’água que deve ser feita no início da seção convergente, a 2/3 do ponto (A) indicado no desenho.  (M. Nunes, 2016).

     A Calha Parshall está afogada quando a razão entre h2/h1 é maior que 0,6., esse último valor pode variar conforme a largura da garganta. Quando o escoamento é considerado como afogado, há um retardamento de escoamento e na sequência uma redução de descarga, ocasião em que a vazão real se apresentará inferior àquela obtida através do emprego das fórmulas e da tabela. Então se deve usar o fator de correção negativo. O afogamento é causado por obstáculos existentes a jusante, falta de declividade, ou níveis obrigados em trechos subsequentes. (M. Nunes, 2016).

1. Objetivo

Ver na prática o funcionamento de uma Calha Parshall, observando a mudança do regime de escoamento fluvial para o regime de escoamento torrencial. Observar o afogamento da calha e calcular a vazão conforme as condições de descarga em cada dado obtido.

1. Materiais Utilizados na coleta de dados

- Aparato hidráulico Armfield S6 MKII (canal);

- Calha Parshall (acessório do aparato da Armfield);

- Régua milimétrica.

1. Procedimento experimental

        Como já discutido, o objetivo do experimento é a medição de vazão em um canal. Assim, para isso, foi usado o aparato da Armfield para que o ambiente fosse controlável e os resultados mais precisos. Este deve estar satisfatoriamente nivelado, já que uma inclinação acentuada afetaria os resultados obtidos. A Calha Parshall também tem como um dos objetivos, assim como os vertedores, de medir a vazão do canal.

        Inicialmente, com o canal ainda vazio e inoperante se faz a instalação da calha. Após isso, pode-se ligar o aparelho e deixar que o fluido escoe.

Para iniciar o experimento, na tela do computador deve-se escolher as vazões dentro do intervalo definido (buscou-se elevar a vazão em intervalos constantes), sendo esta vazão a teórica que deverá corresponder à obtida pelos cálculos. Após definir a vazão, deve-se esperar que o escoamento se estabilize, para enfim se realizar as aferições.

        A medição de nível nesse experimento é diferente do realizado nos casos dos vertedores. Nesse caso, usou-se uma régua comum milimétrica metálica (a opacidade é essencial para que se verifique o nível em um fluido translucido). A medição também não é feita na superfície da lâmina, como anteriormente se realizava. A medição passa a ser feita agora em compartimentos acoplados à calha em formas de tubo que, pelo princípio dos vasos comunicantes, possui o mesmo nível de água que o interior da calha. A medição não é feita diretamente no interior da calha porque a turbulência pode interferir na leitura, além de que a visão seria obstruída pela aparelhagem. Deve-se tentar colocar, também, a régua o mais perpendicular possível em relação à base do canal. Observar que a leitura não será muito precisa devido ao fato de que a régua inserida causa certa variação de nível por causa de seu volume.