Energia Específica

Universidade de Brasília
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental
Disciplina: Hidráulica Experimental
Professora: Francisca Dariana Gonçalves Lima
Período: 2013.2
Turma: B

Hidráulica Experimental – Experimento V
Energia Específica

Alunas:
Clarice Carvalho Silva – 11/0010132
Taynah Araujo Serpa –11/0020669

1. Introdução Teórica

O conceito de energia especifica vem inicialmente da equação de Bernoulli, que define para escoamentos uma energia referente a uma coluna de água. Essa energia é expressa pela Equação I. (I) Já o conceito de energia especifica foi definido por Bakmeteff em 1912 sendo compreendido como a energia disponível em uma definida seção do fluxo, no caso do experimento tomando como ponto de referência o fundo do canal. Sendo assim temos que z=0, ou seja, a energia específica do sistema pode ser calculada por meio da Equação II, onde α é chamado de coeficiente de Coriolis e pode ser admitido como sendo igual a 1. (II) Assim pode-se notar que a energia especifica é a soma entre energia hidrostática, que é o tirante (y), e energia cinética (V²/2g). Adotando o canal de seção retangular pode-se adotar a idéia de fluxo específico (q), que se define pela Equação III, onde B é a largura e Q é a vazão do canal. (III) Neste caso, como o escoamento é permanente, a vazão pode ser calculada como a média das vazões à montante e à jusante. Podemos também alterar o segundo termo da Equação II, tornando-o igual à q²/2g.y². Com esses dados, pode-se definir a curva yxEe e a curva yxM, onde M é o Momento Hidráulico, também chamado de Impulsão Total. A fim de chegar a um desenho prévio desses gráficos podemos dividir a equação da energia em duas partes E = A + B, onde A = y, e B = V²/2g. Sendo assim podemos desenhar as duas funções A e B separadamente e somá-las depois, chegando ao resultado da Figura 1.

Figura : Gráfico de Energia Específica em função do tirante