Determinação dos coeficientes de descarga, contração e velocidade no orifício de fundo

INTRODUÇÃO Um orifício no sentido hidráulico é uma abertura de forma regular praticada na parede ou no fundo de um recipiente, através da qual sai o líquido contido nesse recipiente, mantendo-se o contorno completamente submerso, isto é, abaixo da superfície livre. Um orifício pode possuir qualquer forma, tal como, circular, retangular, quadrado, etc. Para posições particulares dos orifícios, a contração da veia pode ser afetada, modificada, ou mesmo suprimida alterando-se a vazão. No caso de orifícios abertos junto ao fundo ou às paredes laterais é indispensável uma correção. Nessas condições, aplica-se um coeficiente de descarga corrigido C’d.

OBJETIVOS
A aula teve como objetivo determinar os coeficientes de descarga (cd), velocidade (cv) e de contração.

MATERIAIS
Foi utilizado o quadro de pressões (Manômetro), canal retangular com comporta de fundo, água, régua e o Tubo Diafragma.

PROCEDIMENTOS E RESULTADOS
No procedimento, como já foi dito, foi usado uma comporta retangular de fundo; e para esse tipo de orifício o Cd’ é dado pela equação: Cd’ = Cd (1 + 0,15 K), onde K é o perímetro da parte em que há suspensão pelo perímetro total do orifício. Pois há redução da área quando a água passa pelo orifício.
Além disso, foi preciso medir as dimensões do orifício e a altura do canal. Neste caso a largura do canal coincidiu com a largura do orifício.
Utilizamos os seguintes dados medidos:
• X=0,03 m (altura do orifício)
• L=0,202 m (largura do canal)
• H= 0,278 m (altura do canal)
• h= 0,263 m (carga hidráulica útil dada por h = H – X/2)
• y= 0,026 m (altura estabilizada do nível da água quando essa passa pelo orifício; reduziu de 0,03 para 0,026 m)
• ΔL=0,024 m (medida pelo manômetro)
• K (minúsculo)=0,56 (pela equação k= 2X+L/2(X+L))

Dados fornecidos pelo exercício:
• Diâmetro do Tubo: 0,078 m
• Valor de M = 0,45
• Valor de K= 0,676 (K maiúsculo)
• Dhg= 13,6
• Gravidade= 9,81 m/s²
• Massa específica da água= 9,81KN/m³