OS CONDUTOS FORÇADOS PERDA DE CARGA

[pic 1][pic 2]Universidade Federal do Pampa- Campus Alegrete

Instituto Federal Farroupilha- Campus Alegrete

Engenharia Agrícola

PRÁTICA 6 – CONDUTOS FORÇADOS – PERDA DE CARGA

Componentes: Simone Almeida, Rafaela Moraes e Vanderson Migliorin

Professor: Fátima Cibele Soares

Alegrete - RS[pic 3]

Junho 2019

Sumário

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1. INTRODUÇÃO

Escoamentos em canais, mesmo quando não há variação de vazões, nem sempre são caracterizados por constância em parâmetros tais como área da seção de escoamento e velocidade. Obstáculos naturais, tais como corredeiras, modificações bruscas de declividade, quedas d'água, pilares de ponte, entre outros podem causar em um curto espaço mudanças significativas no comportamento do escoamento. Esses tipos de condições de escoamento são tratados no âmbito dos escoamentos permanentes rapidamente variados. Controlando essas condições de escoamento, existem dois conceitos que devem ser claramente compreendidos:

Energia Específica: Mais propriamente denominado, e também conhecido como carga específica, é a soma das componentes da profundidade de água H de uma seção com a carga cinética V2 /2g sendo V a velocidade média. Difere da energia total por não incluir a distância Z entre o fundo do canal e um datum de referência.

Conservação do momento linear: Havendo o equilíbrio de forças em um trecho há também a conservação do momentum (quantidade de movimento) linear na direção do escoamento, muito embora isso não signifique necessariamente em conservação da energia. Um exemplo disso é um ressalto hidráulico estacionário, através do qual há a conservação do momentum linear mas não de energia.

Do conceito de energia específica é possível derivar a conhecida hipérbole de Bakhmeteff, que indica que, para um mesmo nível de energia e vazão, é possível a existência de duas diferentes profundidades de escoamento, sendo uma super-crítica e outra sub-crítica. Esses tipos de regime de escoamento têm importância fundamental na compreensão de como o controle de escoamento em canais pode ser implementado. Já a aplicação do conceito de conservação do momento linear permite o cálculo das alturas a montante e a jusante dos ressaltos hidráulicos, e assim a altura do mesmo. Ambos são conceitos essenciais no desenvolvimento de uma grande variedade de projetos hidráulicos.

1. OBJETIVOS

Fazer medições que permitam o traçado experimental da hipérbole de Bakhmeteff (curva de Energia Específica), de forma verificar em que condições a Energia Específica se conserva no escoamento em canais; Comparar os valores, de vazão, obtidos no experimento com os esperados teoricamente; e Comparar os valores do coeficiente de Manning calculados com os encontrados na literatura.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Equipamentos necessários:

• Canal hidráulico de 2,2m;
• Folha para anotação dos valores a partir de uma planilha sugerida;
• Cronômetro e régua graduada.

Em um primeiro momento, certificou-se de que a declividade do canal estava no nível zero, ou seja, sem declividade, em seguida abriu-se o registro no máximo possível, na sequência foi verificada a medida da vazão, num dado intervalo de tempo, através do hidrômetro. No mesmo instante em que se encontrou vazão, fez-se a leitura do nível da água no canal, com a finalidade de se determinar a carga H.  Para determinar a vazão real usou-se o hidrômetro instalado na tubulação de saída.

Após a sexta mudança de inclinação, ajustou-se a vazão, fez-se uma nova leitura no hidrômetro, a inclinação foi aumentada por outras sete vezes, para cada mudança de inclinação, fez-se novas leituras para fins de realização dos cálculos.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A seguir é exposto o gráfico de caracterização de escoamento (Gráfico 1), gerados a partir dos valores obtidos referentes a energia específica e altura do escoamento do canal.

Gráfico 1 – Energia Específica (E) x Altura de Escoamento no Canal (H)

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