Ressalto hidraulico

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Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
Departamento de Hidráulica e Transporte
Engenharia Ambiental




Ressalto Hidráulico

Aluna: Camila Gois de Lima

Campo Grande, MS. 21 de dezembro de 2012.

1- Introdução
Ressalto Hidráulico é o escoamento rapidamente variado, ocorre em escoamentos com superfície livre e, na maior parte doscasos, é o fenômeno que acontece na transição de um escoamento torrencial (regime supercrítico) para um escoamento fluvial (regime subcrítico), sendo caracterizado pela elevação brusca no nível d’água, a uma curta distância, com grande turbulência e conseqüente perda de energia. Podem ocorrer em canais a jusante de comportas de regulagem, na base de vertedouros ou onde a declividade do canaltorna-se repentinamente plana. É utilizado para promover mistura de produtos químicos em ETAs.
O ressalto hidráulico pode ser classificado em função do número de Froude (razão entre forças inerciais e de campo gravitacional) na seção de escoamento torrencial, denominado aqui como Fr1. Seguindo o exposto em Chow (1973,2009), tem-se a seguinte classificação:
* Se 1<Fr1<1,7: ressalto hidráulicoondulado. Neste caso não se tem o ressalto propriamente dito, mas sim a formação de ondas que se propagam para jusante. A dissipação de energia é muito pequena, de modo que o ressalto não é empregado como dissipador;
* Se 1,7<Fr1<2,5: ressalto hidráulico fraco. Pouca energia é dissipada. Uma série de pequenos vórtices é formada sob a superfície livre na região do ressalto e a região ajusante do ressalto permanece aproximadamente uniforme e lisa;
* Se 2,5<Fr1<4,5: ressalto oscilante. Para este intervalo de Fr1, o ressalto apresenta uma superfície livre com ondulações e ocorre a formação de ondas que podem se propagar para jusante sobre longas distâncias. Este fenômeno pode causar erosões em alguns tipos de canais;
* Se 4,5<Fr1<9,0: ressalto estável. Estetipo de ressalto é empregado como dissipador de energia em bacias de dissipação. Aproximadamente 45 a 70% da energia total a montante do ressalto é dissipada ao longo de sua extensão;
* Se Fr1>9,0: ressalto forte. Este tipo de ressalto não é empregado como dissipador de energia porque há o risco de ocorrência de erosões significativas em função da elevada turbulência.
Esta classificação éinteressante e mostra que as características deste fenômeno, que ocorre na transição do escoamento supercrítico para o subcrítico, podem variar em função do número de Froude na seção supercrítica.


Figura 1 – Ressalto Hidráulico.

2- Objetivo
Criar o fenômeno de ressalto hidráulico ou salto hidráulico, em um canal de declividade variável, e a analisar os aspectos práticos eteóricos deste ressalto.

3- Aparato Experimental

1. Reservatório inferior onde água é acumulada e recalcada pelo conjunto motor bomba até o canal;
2. Placa de oríficio para medição de vazão pelo canal;
3. Canal de declividade variável;
4. Comporta de jusante para criar a elevação brusca do nível da água;
5. Nônio ou Vernier para medição das alturas conjugadas;
6.Bomba centrífuga que realimenta o circuito hidráulico.

3.1 - Procedimento Experimental

1. Conectar um par de mangueiras ao quadro de manômetros e a placa de orifício;
2. Acionar o conjunto motor-bomba e abrir o registro que direciona água ao canal de medição;
3. Ajustar o desnível no manômetro para situação de ressalto hidráulico;
4. Ajustar a elevação de comporta no fimdo canal para situação de ressalto hidráulico;
5. Rebaixar o canal para (3) três diferentes declividades, estabelecendo regime Torrencial a montante e Fluvial a jusante
6. Posicione o Vernier/Nônio para medir alturas conjugadas;



4- Resultados Obtidos

Tabela 1 – Dados
Cq inicial | 0,676 |
Diametro | 0,078 |
Ad=45% da área tudo de D=0,078 | 0,002150263 |
Viscosidade...
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