Hidráulica e Hidrologia
Por: viniciusnsf • 10/10/2015 • Relatório de pesquisa • 1.062 Palavras (5 Páginas) • 445 Visualizações
INSTITUTO UNIFICADO DE ENSINO SUPERIOR OBJETIVO
FACULDADE OBJETIVO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
3º EXPERIMENTO: VERTEDORES RETANGULARES
LOCAL: AV. T-02, Nº 1.993 – SETOR BUENO
PROF.º: JOÃO GUILHERME
GRUPO:
VINÍCIUS NUNES – R.A.: 02290002652
LAYANE REIS – R.A.: 02290003061
JANAÍNA SILVA – R.A.: 02290003889
CRISTIANO PEREIRA – R.A.: 02290003839
RAIANE BATISTA – R.A.: 02290003883
GOIÂNIA
22/03/14
SUMÁRIO
- Introdução ----------------------------------------------------------------------03
- Objetivo -------------------------------------------------------------------------04
- Equipamentos ------------------------------------------------------------------05
- Procedimento -------------------------------------------------------------------06
- Cálculos --------------------------------------------------------------------------07
- Resultados -----------------------------------------------------------------------09
- Conclusão ------------------------------------------------------------------------11
- Referências Bibliográficas ----------------------------------------------------12
- INTRODUÇÃO
Em hidráulica, vertedor é um canal artificial executado com a finalidade de conduzir seguramente a água através de uma barreira, que geralmente é uma barragem, ou ele é destinado a auxiliar na medição da vazão de um dado fluxo de água.
O excesso de água acumulada em um reservatório de uma barragem seja de uma usina hidrelétrica ou de outra barragem qualquer (irrigação, abastecimento, navegação etc.) deve ser extravasada de forma segura por um canal ou túnel, de montante para a jusante. Neste sentido, o vertedouro é o órgão de segurança da represa. Ele também é chamado de vertedouro, sangrador ou sangradouro. É o "ladrão" do reservatório.
Quando o objetivo é a medição de vazão, uma geometria bastante empregada é a triangular de parede delgada, embora possam ser empregadas as formas retangular, semicircular, entre outras. Em barragens, o excesso de água deve ser descarregado para jusante de forma segura. Isto pode ser feito de diferentes formas, sendo a principal delas com o uso de vertedores-extravasores. O vertedor é essencialmente um orifício sem a parte superior. Assim, vertedores-extravasores possuem uma parte inicial que é o vertedor propriamente dito, seguido de um canal (normalmente bastante inclinado) que possibilita o escoamento da água até a bacia de dissipação onde se forma um ressalto hidráulico (se ela existir). Existem diferentes tipos de vertedores-extravasores, sendo este apenas um exemplo.
- OBJETIVO
Em ensaio de laboratório, o objetivo do experimento é determinar a vazão no vertedor retangular de duas contrações, a vazão no tubo diafragma, comparar as vazões em termos de erro e, por fim, determinar o número de Reynolds.
- EQUIPAMENTOS
Os equipamentos utilizados durante o ensaio de laboratório foram os seguintes:
- Vertedor retangular de parede delgada com contração;
- Vertedor retangular de parede delgada sem contração;
- Vertedor retangular de parede espessa;
- Tubo diafragma;
- Recipiente hidráulico;
- Manômetro;
- Módulo experimental de hidráulica;
- Régua;
- Água.
- PROCEDIMENTO
Em ensaio de laboratório, a execução é tirar as medidas do vertedouro de cada tipo e do tanque, colocá-lo no tanque de água, ligar a bomba d’água, medir a altura da parede de água. Após todo o procedimento feito, fazer os seguintes cálculos. Observa-se abaixo:
- Determinar a vazão no vertedor retangular de duas contrações: com/sem;
- Determinar a vazão no tubo diafragma;
- Comparar as vazões em termos de erro;
- Determinar o número de Reynolds.
Em hidráulica, existem três tipos de vertedouros retangulares que servem para calcular a vazão de líquido, como observa a seguir:
- Vertedouro retangular com contração de parede delgada
- Vertedouro retangular sem contração de parede delgada
- Vertedouro retangular sem contração de parede espessa
- CÁLCULOS
Para calcular o vertedor retangular de parede delgada com contração, utiliza-se as seguintes fórmulas:
[pic 1]
[pic 2]
Onde:
- Q = vazão, em m³/s
- H = carga hidráulica, em m (altura da lâmina de água a partir do espaço vertedor)
- L = largura da soleira, em m (espaço do vertedor)
Para calcular o vertedor retangular de parede delgada sem contração, utiliza-se a seguinte fórmula:
[pic 3]
Onde:
- Q = vazão, em m³/s
- L = largura do espaço do vertedor, em m
- H = altura da lâmina de água a partir do espaço do vertedor, em m
Para calcular o vertedor retangular sem contração de parede espessa, utiliza-se a seguinte fórmula:
[pic 4]
Onde:
- Q = vazão, em m³/s
- L = largura da soleira, em m
- H = carga hidráulica, em m
Para calcular o número de Reynolds, utiliza-se a seguinte fórmula:
[pic 5]
Onde:
- Re = número de Reynolds (admensional)
- V = velocidade do escoamento, em m/s
- D = diâmetro da tubulação, em m
- Vis. = viscosidade dinâmica do fluído, em m²/s
Obs.: A viscosidade é de .[pic 6]
Antes de realizar a execução e determinar os cálculos, devem-se tomar os seguintes cuidados durante a instalação do vertedor:
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