hidraulica

CONDUTOS LIVRES
Definições
Escoamento de condutos livres é caracterizado por apresentar uma superfície livre na qual reina a pressão atmosférica. Rios são os melhores exemplos deste tipo de conduto. Sua principal força de escoamento é a força gravitacional.
Condutos livres são de mais difícil resolução do que os condutos forçados porque a superfície livre pode variar no espaço e no tempo e portanto variam também a profundidade de escoamento, o caudal, sendo a inclinação do fundo e a inclinação da superfície grandezas interdependentes. São de difícil obtenção os dados experimentais sobre condutos livres.
Seção transversal (S): engloba toda a área de escavação para construção do canal.
Área molhada (A): Seção transversal perpendicular à direção do escoamento ocupada pela água e pode variar de acordo com a vazão de alimentação do canal.
Perímetro molhado (P): linha que limita a seção molhada junto às paredes e ao fundo do canal, não abrangendo a superfície livre.
Largura superficial (B): largura da superfície de contato com a atmosfera.
Profundidade hidráulica (yh): Razão entre a área molhada e largura superficial.
Raio hidráulico (Rh): Relação entre área área molhada e perímetro molhado.

Tipos de Escoamento
Escoamento permanente:
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
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Vazão constante;
Uniforme: Velocidade média e profundidade constante.
Variado gradualmente ou bruscamente: Seção e velocidade média variáveis com o espaço.

Escoamento não permanente:
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

Vazão variável;
Seção e velocidade média variáveis com o espaço.

Variação de Pressão na Seção Transversal
A pressão entre a superfícies livre do líquido e o fundo do conduto não são desprezadas, sendo linear e hidrostática.
( )
Θ é o ângulo que define a declividade do fundo do canal. y é a profundidade da lâmina líquida medida perpendicularmente ao fundo do canal.

Velocidade da Água nos Canais
A velocidade adotada será um valor médio, pois, na área molhada, a velocidade varia com a posição e com a