Calculo de eta

4. ESCOAMENTO PERMANENTE BRUSCAMENTE VARIADO
No escoamento permanente variado bruscamente as características de fluxo variam de forma repentina de uma seção para a outra. Este tipo de escoamento, fortemente dependente das condições de contorno, ocorre geralmente associado a singularidades e estruturas hidráulicas. Neste tipo de escoamento, a linha da superfície do fluido apresenta acentuada curvatura e assim não é possível admitir a distribuição de pressões hidrostática e, conseqüentemente, não pode ser representada com os métodos tradicionais de cálculo de linhas superficiais, exigindo interpretação particular. O conjunto de peculiaridades associadas a este tipo de escoamento condiciona a ocorrência de descontinuidades no fluxo, acarretando a não validade das expressões estabelecidas para o estudo dos escoamentos uniforme e gradualmente variado. De forma geral, os aspectos deste tipo de escoamento inviabilizam o estabelecimento de fórmulas genéricas, aplicáveis a todos os tipos de situações. O tratamento teórico dos diversos tipos de situação, quando possível, pode ser efetuado com a aplicação dos princípios de Conservação de Energia e de Quantidade de Movimento.

As situações usuais de escoamento bruscamente variado são associadas a estruturas hidráulicas, tais como: vertedores, comportas, dissipadores de energia, degraus, obstáculos, transições bruscas, os dispositivos para medição de vazão, entre outros.

4.1 O número de Froude
A caracterização dos regimes de escoamento quanto à energia é efetuada através de um número adimensional obtido a partir da equação de energia específica.

Sabe-se que a energia especifica mínima é dada por:

Então:

Assim, o número de Froude igual à unidade corresponde à energia específica mínima, ou seja ao regime crítico de escoamento.

Número de Froude (Fr) para uma seção retangular:

Fr =

U g . ym

O número de Froude é um adimensional importante em Hidráulica, representando a razão entre as forças inerciais e