Hidrulica Geral Escoamento Em Condutos Livres

Hidráulica Geral
Escoamento em Condutos Livres

Carlos Lloret Ramos

Classificação
. Escoamento Livre (ação da gravidade):

Aula 1

Classificação
. Quanto

a variabilidade no tempo:

Escoamento Permanente:
(constante no tempo)

Escoamento Não Permanente:
(variável no tempo)

Variação Gradual (onda de cheias)
Variação Brusca

(ondas de choque)

Classificação - exemplos
Escoamento Não Permanente: (variável no tempo)
Variação Gradual (onda de cheias)

Classificação - exemplos
Escoamento Não Permanente: (variável no tempo)
Variação Brusca

(ondas de choque)

Classificação
. Quanto

a variabilidade no percurso:

Escoamento Uniforme:
(constante ao longo do percurso)

Escoamento Variado:
(variável ao longo do percurso)

Variação Gradual – ( Remanso )
Variação Brusca – ( Ressalto )

Classificação - exemplo
Escoamento Variado:
Variação Gradual – ( Remanso )

Classificação - exemplo
Escoamento Variado:
Variação Brusca – ( Ressalto )

Classificação
. Quanto

a influência da viscosidade:

Re < 500

–

Re > 2.500 –

Re =

Regime Laminar
Regime Turbulento

Classificação
. Quanto

a influência da Rugosidade:

K δ V.D ν Classificação
Fr =

. Quanto

a influência da gravidade:
( Mobilidade do Escoamento )

Fr < 1,0

–

Regime Fluvial

Fr = 1,0

–

Regime Crítico

Fr > 1,0

–

Regime Torrencial

V
g.D

Definição
Efeito da Geometria:
(Raio Hidráulico)

Rh =

Área
PerímetroMolhado

Seção Retangular :
B=h

⇒ Rh = 0,33.h

B = 5.h

⇒ Rh = 0,71.h

B = 10.h
B = 20.h

⇒ Rh = 0,83.h
⇒ Rh = 0,91.h

B = 100.h

⇒ Rh = 0,98.h

Em canais de grande largura o efeito de margem praticamente desaparece

Distribuição de Tensões
• Hipóteses:
Canal muito largo (Rh z h)
Regime Permanente e Uniforme
Leito Plano (distribuição hidrostática de pressões)

Distribuição de Tensões
(Variação Linear)

y

τ y = γ (h − y ).1.1. sen α = τ o  1 −  h 

Definição
Velocidade de atrito: v* =

τo
=
ρ

γ.Rh .S f
= g.Rh .S f ρ Portanto: y 2  τ y = ρ.v* .1 − 
 h

Distribuição de velocidades
Regime