Metodologia De Pesquisa

Instituto Unificado de Ensino Superior Objetivo.

relatório TÉCNICO Nº 02

determinação do coeficiente de rugosidade do canal

Jeverson Pereira Borges Ra: 02290003474

Wkerley Alves de Mello Ra: 02290004882

Fabiano Alves Guimarães Ra: 02290003353

Marcio Jose da Silva Ra: 02290002358

Turma : EC5T29

Goiânia, Setembro de 2014.

Sumário

1 Introdução 3

1.1 OBJETIVO 3

2 revisÃo bibliogrÁfica 4

2.1 RUGOSIDADE EM CONDUTOS LIVRES 4

2.2 FORMULA DE MANNING 4

2.3 DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE PELO METODO DE FLUTUADORES 5

3 METODOLOGIA 7

3.1 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 7

3.2 PROCEDIMENTOS 7

4 apresentação e análise dos resultados 8

5 conclusões 10

6 referÊncias 11

Introdução

A rugosidade tem grande importância no cálculo de capacidade de escoamento em canais e tubulações, onde a sua minimização proporciona a máxima descarga. Selecionar um valor de coeficiente de rugosidade significa estimar a resistência ao escoamento exercida sobre o fluido. A variação do coeficiente de rugosidade pode proporcionar grandes variações, como o aumento ou a diminuição da descarga a jusante, evitando problemas de inundações, alteração da velocidade de escoamento, sedimentação de detritos ou o desgaste e erosão do canal; variação do nível de escoamento de canais e alteração geométrica da seção transversal.

A utilização de um coeficiente de rugosidade incorreto pode causar grandes variações na estimativa de descarga, logo causa alteração no dimensionamento dos projetos hidráulicos. É imprescindível a adoção de um coeficiente de rugosidade para realização de projetos de drenagem, irrigação, canais fluviais, redes coletoras de esgotos, túneis, entre outros.

OBJETIVO

Este trabalho tem por objetivo a determinação da rugosidade através da velocidade e da inclinação do canal.

revisÃo bibliogrÁfica

RUGOSIDADE EM CONDUTOS LIVRES

Condutos livres são aqueles em que há atuação da pressão atmosférica em sobre a superfície do fluido onde o escoamento se confere pela ação da gravidade podendo ser tanto naturais como artificiais, abertos ou fechados são exemplos de condutos livres: rios, calhas, sarjetas, túneis, canais fluviais como o exemplo da figura 2.1, entre outros.

Nos condutos livres a rugosidade não é muito bem definida ocorrendo grandes variações tanto nos canais naturais como nos artificiais. O atrito é, preponderantemente, influenciado pela aspereza das paredes dos canais, existe um grande número de materiais usados na fabricação, porém a especificação do valor numérico da rugosidade é difícil, devido à falta de controle de qualidade industrial e mais difícil ainda, no caso dos canais naturais que depende do tipo de solo onde é construído.

Figura 2.1 córrego dos meninos São Bernardo dos Campos, São Paulo

FORMULA DE MANNING

A fórmula experimental do engenheiro irlandês R. Manning (1816-1897) elaborada em 1891, é de uso muito difundido, pois alia simplicidade de aplicação com excelentes resultados práticos. É a formula de condutos livres usada Brasil e nos Estados Unidos, estão disponíveis na literatura valores para o seu fator de rugosidade que cobrem a maioria das situações encontradas na prática. O coeficiente de manning é influenciado por diversos fatores, tais como:

Rugosidade do fundo do canal;

Vegetação (densidade altura);

Irregularidade do canal (depressões, elevações);

Alinhamento do canal (Sinuosidade);

Obstruções (pontes, pilares, troncos, etc.)

Utilizaremos a Equação 2.1 para calcular o coeficiente de rugosidade do canal:

V= (1 )/n Rh2/3I01/2 (Equação 2.1)

Onde:

V: é a velocidade media do canal;

n: é o coeficiente de rugosidade de Manning;

Rh: é o raio hidráulico;

I0: é a inclinação do canal;

A Equação 2.1 pode ser reescrita na forma da Equação 2.2:

n=(Rh2/3* I01/2) / V (Equação 2.2)

DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE PELO METODO DE FLUTUADORES

O método do flutuador que consiste em determinar a velocidade de deslocamento de um objeto flutuante, medindo o tempo necessário para que o mesmo se desloque em um trecho de comprimento conhecido, como mostrado na figura 2.2, é muito utilizado pela sua simplicidade e ausência de equipamentos sofisticados que apresentam custos elevados, é recomendada para trabalhos que não exigem tanta precisão, em cursos d’água pequenos. O maior problema enfrentado é a precisão ou a relação obtida pelo método do flutuador quando comparados com outros métodos.

Este método se aplica a trechos retilíneos de canal e que tenham seção transversal uniforme. As medidas devem ser feitas com ausência de vento de maneira a se evitar sua influência no movimento do flutuador. O flutuador deve ser solto à