Escoamento em condutos livre

Introdução

O escoamento em condutos livre é caraterizado por sofre a ação da pressão atmosférica e tem grande aplicação prática no campo da engenharia. Um tipo é o escoamento uniforme.
Para que haja o escoamento uniforme é necessário que os parâmetros hidráulicos profundidade da água e área molhada não se modificam, além da velocidade ser constante. Nesse tipo de escoamento livre a linha energética total e a superfície do líquido são paralelas entre si e possuem a mesma declividade, ou seja, J = I. É importante ressaltar que tal escoamento parte da premissa de que não haverá nenhuma variação de velocidade, ou seja, a aceleração é constante. Sendo assim, há uma condição de equilíbrio das forças atuantes no sistema do canal. A partir dessas condições obtém-se a fórmula de Manning:
Q=1n.A.Rh23.I12 (Eq.1)
Onde:
Q = vazão em m³/s. n = coeficiente de rugosidade de Manning.
Rh = raio hidráulico em m.
A = área molhada em m².
I = Declividade em m/m.
Manometria
Nas condições da tubulação de recalque, as cargas altimétrica e cinética são praticamente iguais em locais próximos podendo assim se anularem na eq. de Bernoulli. Resta então que a perda de carga é a diferença de carga piezométrica.
A aferição da perda de carga na tubulação de recalque é feita por meio de um manômetro que funciona baseado nos conceitos de pressão e na lei de Stevin ( P = ϒh). A fórmula utilizada para se calcula a diferença de carga piezométrica em dois tomadores de pressão é
P1-P2=γh+γ2h2-γ1h1 (Eq. 2)
Alguns parâmetros Hidráulicos utilizados no ensaio
Área molhada da seção retangular: A = bh (Eq.3)
Perímetro molhado da seção retangular: P = 2h + b (Eq.4)
Raio hidráulico: Rh= AP= bh2h+b (Eq.5)

Energia específica
A energia específica ou carga específica como sendo a energia disponível em uma seção, tomando como plano de referência um plano horizontal passando pelo fundo do canal, naquela seção. Em outras palavras, energia específica