Engenharia civilr

RESSALTO HIDRÁULICO

Ressalto hidráulico é o fenômeno que ocorre com brusca desaceleração do escoamento, provocando uma mudança de regime, do regime torrencial, com elevada velocidade, para o regime fluvial, com baixa velocidade.
A brusca redução da velocidade das águas provoca uma elevação brusca do nível da superfície liquida, passando-se de uma profundidade inferior à profundidade critica para uma profundidade superior à critica. O Ressalto Hidráulico apresenta especial interesse para a engenharia, sobretudo com relação à dissipação de energia, por proporcionar uma elevada perda de carga cinética num espaço relativamente pequeno. Ressalto hidráulico

Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento.

Dissipação de energia:

A eficiência do ressalto é dada por: η = ∆He . 100%

He1
Classificação dos ressaltos conforme o Número de Froude:

Determinação da altura do ressalto hidráulico: Considerando uma fatia unitária de canal, isto é, com 1,00m de largura, os empuxos nas seções 1 e 2 serão

Na seção 1:

Na seção 2:

h2 p1 h1 p1 h1 = h1 . h1 =
2

h1 h2 h1² p2 h2 =

p2

2

2

h2²

A variação da Quantidade de movimento é igual ao Impulso das forças:

q (v1 - v2) = g 2

h2² -

2

h1²

Sendo Q = v.A e q = Q/m de largura de canal, então, v = q/h

2q q - q = h2²- h1² g h1 h2 2q² = h2 + h1 g.h1 .h2 h2 = - h1 + 2q² + h1² 2 gh1 4

2q² h2 - h1 = (h2 - h1).(h2 + h1) g h1 .h2 h2²+ h1.h2 - 2q² = 0 gh1

A perda de carga entre as seções 1 e 2 será: ∆H = (h1 + v1² ) - (h2 + v2² ) 2g 2g

Exemplo: determinar a altura do ressalto hidráulico formado em um canal retangular de 8,00m de largura, que apresenta uma profundidade de montante h1 = 40cm, para uma vazão Q = 28m³/s. h2 = - h1 + 2q² + h1² 2 gh1 4 A vazão específica é q = Q/L = 28/8,00 = 3,5 m³/s.m h2 = 2,31m

A altura a jusante será h2 = - 0,4 + 2.3,5² + 0,4² 2 9,8.0,4 4

A altura do ressalto, portanto, será h2 - h1 = 2,31 – 0,40 = 1,91m Exemplo de aplicação: na