Exercicios Hidraulica

Exercícios de Energia do Escoamento

1. Em um canal retangular de 3,0 m de largura, declividade de fundo i=0,0005 m/m, coeficiente de rugosidade n=0,024, escoa, em regime uniforme, uma vazão de 3,0 m³/s. Determine a energia específica e o tipo de escoamento, fluvial ou torrencial, e, para a vazão dada, a altura crítica, a energia específica e a velocidade crítica.
2. Um canal retangular tem 1,20 m de largura. Quais são as duas profundidades nas quais é possível ter um escoamento de 3,5 m³/s de água, com uma energia ou carga específica de 2,86 m.
3. Um canal de concreto mede 2,0 m de largura e foi projetado para funcionar com uma profundidade útil de 1,0 m. A declividade é de 0,0005 m/m. Determinar a vazão e verificar as condições hidráulicas do escoamento.
4. Um canal retangular com 3,0 m de largura, rugosidade n=0,014 e declividade de fundo i=0,0008 m/m transporta em regime permanente e uniforme uma vazão de 6,0 m³/s. Em uma determinada seção, a largura é reduzida suavemente para 2,40 m, assim qual a altura d’água nesta seção? Qual deveria ser a largura da seção contraída para que o escoamento seja crítico, sem alteração das condições do escoamento a montante? Despreze as perdas na transição.
5. A água está escoando com uma velocidade média de 1,0 m/s e altura d’água de 1,0 em um canal retangular de 2,0 m de largura. Determine a nova altura d’ água produzida por:
a) Uma contração suave para uma largura de 1,70 m; e
b) Uma expansão suave para uma largura de 2,30 m.
c) Calcule também a maior contração admissível na largura, para não alterar as condições de escoamento a montante.
6. Um canal trapezoidal com altura d’água de 1,05 m deve transportar, em regime uniforme, 16,70 m³/s de água sobre uma distância de 5 km. A inclinação dos taludes é de 2H:1V e a diferença total de nível d’água nos 5 km é de 8,50 m. Qual deve ser a largura de fundo do canal para que este escoamento se faça a velocidade crítica? Qual o coeficiente de rugosidade de Manning,