Calha parshall

Páginas: 7 (1714 palavras) Publicado: 27 de maio de 2013
1. Resumo Teórico

A medição de vazão em condutos livres, particularmente em canais abertos, é um dos problemas mais importantes no estudo da hidráulica aplicada. Entre os inúmeros dispositivos propostos os mais utilizados são os medidores de regime crítico, entre eles as ditas calhas.
Nas calhas de medição de vazão, a água é submetida a uma concentração produzida pelas laterais ou pelaelevação do fundo do canal ou por ambas. Uma característica comum das calhas medidoras é a formação proposital de uma onda de refluxo próximo a sua saída, o que conduz a uma perda de carga correspondente três a quatro vezes menor que a que seria observada em um vertedor de mesma capacidade.
Entre estes dispositivos de medição um dos mais populares é o medidor ou vertedor Parshall, inventado peloengenheiro americano do Serviço de Irrigação do Departamento de Agricultura dos Estados unidos, Ralph Leroy Parshall, que o criou com base nos estudos de Venturi. Inicialmente destinado a aplicações em canais de irrigação, este medidor de vazões passou a ser conhecido como Calha Parshall, em honra ao seu criador, e hoje é freqüentemente empregado além da função original, também como um efetivo misturadorde soluções químicas nas estações de tratamento de água.
As calhas Parshall são, assim como os vertedores, estruturas construídas no curso d’água e possuem sua própria “curva-chave”. Assim, a determinação de vazão a partir do nível é direta para a seção onde a mesma está instalada. Entretanto, se não há ondas de cheia propagando pelo canal, a vazão que passa pela calha é a mesma que passa porqualquer outra seção do rio. Pode-se então determinar a curva-chave para outras seções de interesse medindo o nível da água em tais seções e relacionando-os com a vazão medida pela calha ou vertedor.
O método (calha ou vertedor) se aplica a escoamentos sob regime fluvial. O princípio consiste em forçar a mudança deste comportamento para o regime torrencial, medindo-se a profundidade crítica.
Nocaso da calha, tal mudança é condicionada por um estreitamento da seção. Portanto, com o conhecimento do nível da água na região da profundidade crítica determina-se a vazão do canal, uma vez que a forma da seção da calha e a cota de fundo são conhecidas. Se a saída de jusante se dá de forma livre (sem afogamento), a vazão pode ser assim determinada:
QL=k*Hn
QL: vazão do canal;
H: profundidadecrítica;
k e n: constantes que dependem das características da calha;
Caso a saída da água do canal se dá sob afogamento, forma-se um ressalto hidráulico e a vazão calculada pela expressão acima precisa ser corrigida:

QA= QL* C
QL: vazão do canal;
QA: vazão do canal;
C: coeficiente de redução;
As calhas Parshall não interferem no escoamento (como ocorre com os vertedores, aoprovocarem o remanso), mas apresentam um forte limitante: sua viabilidade está restrita a pequenos canais.


A norma vigente no Brasil é a norma NBR/ISO9826:2008. Porém, tendo em vista ser uma norma relativamente nova, a grande maioria das calhas Parshall existentes obedecem à norma ASTM 1941:1975.
Os medidores Parshall podem ser construídos no campo ou fabricados nos seguintes materiais:
- Fibra devidro;
- Aço carbono revestido;
- Aço inox;
- Concreto.

Para a seleção do tamanho do medidor Parshall, devem ser conhecidos os seguintes dados:
- Largura do canal na montante e na jusante;
- Vazões máxima e mínima;
- Profundidade da água no canal;
- Perda de carga admissível;
- Previsão para vazões futuras.

Operando-se com escoamento livre, basta uma medida da altura da lâmina deágua a montante para se conhecer a vazão. Esta medida é feita na seção convergente, crista, localizada a uma distância de 2/3 do comprimento da parede convergente.
Na operação não desejada, porém possível, ou seja, condição de escoamento por submersão, além da medida na crista, será preciso também uma medida da altura da lâmina de água a jusante, num ponto próximo da seção final da garganta....
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