Condutos Livres UFCE

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
HIDRÁULICA APLICADA – AD 0195
Prof.: Raimundo Nonato Távora Costa

CONDUTOS LIVRES

01. Fundamentos:
Os condutos livres e os condutos forçados, embora tenham pontos em comum, diferem em importante aspecto: os condutos livres apresentam superfície livre onde atua a pressão atmosférica, enquanto que, nos condutos forçados, o fluído enche totalmente a secção e escoa com pressão diferente da atmosférica.
No que se refere às semelhanças entre estes condutos, os problemas apresentados pelos canais são mais difíceis de se resolverem, porque a superfície livre pode variar no tempo e no espaço e, em conseqüência, a profundidade de escoamento, a vazão, a declividade do fundo do canal e a da superfície livre são grandezas interdependentes.
De modo geral, a secção transversal do conduto forçado é circular, enquanto nos condutos livres pode assumir qualquer outra forma. No conduto forçado, as rugosidades das paredes internas têm menor variedade do que a do conduto livre, que pode ser lisa ou irregular, como a dos canais naturais. Além disto, a rugosidade das paredes pode variar com a profundidade do escoamento e, conseqüentemente, a seleção do coeficiente de atrito é cercada de maiores incertezas do que no caso de condutos forçados.
02. Tipos de escoamento:
2.1. Permanente: V/t = 0 e h/t = 0, em uma seção transversal do canal. Ex: canais revestidos.
2.2. Não-permanente: V/t  0 e h/t  0. Ex: Uma onda de cheia em um rio.
2.3. Permanente e Uniforme: V/t = 0 e V/X = 0. Ex: Canais de irrigação.
2.4. Permanente e Não-uniforme: V/t = 0 e V/X  0. Ex: Ressalto hidráulico.
03. Elementos geométricos de um canal:
Os elementos geométricos constituem propriedades da secção transversal do canal, as quais podem ser caracterizadas pela forma geométrica e pela altura de água. Estes elementos são indispensáveis ao dimensionamento hidráulico. No caso de secções simples e regulares, os elementos hidráulicos são