Escoamento em canais

UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
ENGENHARIA CIVIL

Escoamento em Canais: Energia Específica/ Vertedores

Brasília-DF
Abril - 2014

1. Resumo
Entende-se por canais, condutos livres ou canais aberto aos condutos que a parte superior do liquido está sujeita à pressão atmosférica e seu movimento dependerá do fundo do canal e da superfície do líquido. Este trabalho irá analisar justamente o comportamento do escoamento e da linha de energia em um canal artificial com a ajuda de um vertedouro. O estudo dessa linha é importante para a simulação de possíveis problemas em um escoamento através das singularidades nos condutos livres. O que permitirá ao estudante uma visão sobre os conceitos de escoamento superficial e torrencial, que é caracterizado pela elevação brusca no nível d’água, a uma curta distância, com grande turbulência e consequentemente uma perda de energia. O seu estudo será importante na área de aplicação de engenharia como saneamento, drenagem urbana, irrigação, hidroeletricidade, conservação do meio ambiente, dentre outras.

2. Introdução No dia 24 de abril de 2014 foi realizado no bloco O da Universidade Católica de Brasília um experimento hidráulico sobre o escoamento em canais: energias específicas e vertedoras. Com um objetivo de aprender na pratica como é caracterizado um escoamento em canais, analisando as curvas de “Carga Específica” num regime permanente (vazão constante) e a medição dela por meio de diferentes vertedores.
Alguns estudos são feitos para classificar o tipo de escoamento naquele canal. Esse estudo conterão as características hidráulicas, como a altura d’água, área molhada, raio hidráulicos, que podem ser variadas no espaço e seção para seção, variadas no tempo.
O numero de Froude é um das formas de classificar o escoamento em canais, ele usa a relação da força de inércia (equação 1.1) e a força gravitacional (equação 1.2). Abaixo é encontrado as