Escoamento em canais abertos

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ESCOAMENTO EM CANAIS ABERTOS

CANAIS ABERTOS
Definição: São condutores para escoamento
que possuem uma superfície livre em contato com a atmosfera, como o que ocorre em um rio, um canal ou umacalha.

TIPOS DE ESCOAMENTO
 Escoamento

uniforme: Possui a inclinação da seção transversal do canal, a rugosidade na fronteira e a profundidade da água constantes.

 Escoamento

variado:Possui uma variação na declividade do canal ou seção transversal. Se houver uma obstrução no escoamento, a profundidade irá se alterar caracterizando o escoamento variado. Este escoamento pode serclassificado em gradualmente variado ou rapidamente variado.

FORMAS DOS CANAIS
 Trapezoidal

(mais utilizada) ou triangular para canais escavados em terra sem revestimento;

 Retangular,semicircular e também trapezoidal para canais revestidos; (tubos de concreto) para galerias de águas pluviais e esgoto.

 Circular

Equação de Reynolds
Também se usa o número de Reynolds (razãoentre forças de inércia e forças da viscosidade) para classificar o escoamento em laminar ou turbulento.

, com

então:

Escoamentos Laminares: Re < 2000

Escoamento Turbulento: Re ≥ 2000 Perímetro Molhado e Raio Hidraúlico
Perímetro molhado é a soma dos segmentos da secção transversal em que a água tem contato com as paredes, se a seção for retangular o perímetro molhado é: Pm é operímetro molhado; B é a largura do canal; e y é a profundidade ou nível da água. Raio hidráulico é a relação entre a área de escoamento e o perímetro molhado, ou seja:

A

Seção Irregular

Equaçãode Froude (Fr)
Serve para classificar os escoamentos em Lentos e Rápidos (razão entre forças de inércia e forças da gravidade).

, com

onde: ym é a altura média; A a área de secção transversaldo escoamento; e B a largura da superfície livre do escoamento..
Fr < 1 Fr = 1 Fr > 1 Escoamento lento ou subcrítico Escoamento crítico Escoamento rápido ou supercrítico

Equação de Manning (n)...
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