Orificios Bocais e Vertedouros

Os orifícios são perfurações que auxiliam no enchimento e esvaziamento de reservatórios, podendo, até mesmo, interligá-los.
Os bocais são constituídos por peças tubulares, adaptadas aos orifícios, com a finalidade de conduzir o jato líquido, sendo o seu comprimento compreendido entre 1,5 e 3,0 vezes o diâmetro.
Na verdade, o meio técnico admite comprimentos de 1,5 a 3,0D como bocais, acima de 3,0 até 500D como tubos muito curtos; acima de 500 a 4000D como tubulações curtas e, acima de 4000D, como tubulações longas.
Os vertedouros ou vertedores são dispositivos implantados em correntes líquidas, cuja função é medir as vazões e, também, podem ser utilizados no estabelecimento do nível d’água, a montante de canais naturais ou artificiais.
ESCOAMENTO EM ORIFÍCIOS
Considere um recipiente com um furo em sua parede (ponto 2), abaixo da superfície
(ponto 1) h metros, de onde escoa o fluido contido nele, conforme figura 1.
As bordas desse furo, doravante denominado orifício são biseladas (recorte em ângulo nas extremidades) para diminuir as perdas por atrito, tendo em vista que o único contato entre o orifício e o fluido se encontra nas pontas, conforme mostrado na figura 2.
FIGURA 2 - DETALHE DO PONTO 2
Fonte: Alé (2011)
Observando o sentido das linhas de corrente, pode-se verificar que, após o orifício, elas se contraem e convergem para um valor mínimo, tornando-se, após a contração, paralelas.
Esta convergência se denomina vena contracta (do latim veia contraída) e nela a velocidade e pressão são uniformes através do jato.
Se aplicarmos a Equação de Bernoulli ao longo das linhas de corrente, considerando o ponto 1 na superfície do recipiente e o ponto 2 no centro do orifício, tem-se que: z P U g z
P U g 1 H 1 1
2
2
2 2
2
0 2 2
+ + = + + = γ γ
Mas:
• A velocidade é desprezível na superfície e, portanto U1 = 0.
• A pressão é igual à pressão atmosférica na superfície e, assim, P1
=0.
• No orifício, a pressão também é igual à