Teste
Escoamento em Canais
AULA 2
J Rodolfo S Martins & Carlos Lloret Ramos rodolfo@cth.usp.br clramos@cth.usp.br
PHD2303/Canais/1
Objetivos da aula
• revisar a teoria geral g do escoamento livre em regime uniforme • resolver problemas práticos de canais PHD2303/Canais/2
1
Exemplos
PHD2303/Canais/3
Canal Revestido e Natural
PHD2303/Canais/4
2
Canais Eficientes
PHD2303/Canais/5
Regime de
Escoamento
• Permanente x Não permanente • Uniforme x Variado
• Não permanente
PHD2303/Canais/6
3
Parâmetros Geométricos
Elementos Geométricos dos Canais
A → área molhada ou área da seção t transversal ld do escoamento t p → perímetro molhado é o comprimento da fronteira sólida do conduto em contado com o fluido
Rh → relação entre área e perímetro molhado Y0 → altura d’água ou profundidade local B → largura escoamento na
superfície
do
Seções
Tra
ansversais
PHD2303/Canais/7
PHD2303/Canais/8
4
Distribuição de Velocidades
PHD2303/Canais/9
Equação de Chezy-Universal
U = CA Rh S 0
1 U2
S0 = f
D 2g
8g
C=
f
f =
64
Re < 2000
Re
f =
0.32
Re < 100.000
Re 0.25
Re f
1
= 2.04 ⋅ log(
)
3.08 f liso
12.2 ⋅ Rh
1
= 2.04 ⋅ log(
) rugoso ks f
PHD2303/Canais/10
5
Equação de Chezy-Manning
C/g 1/2
U = CA Rh S 0
1
C = 6 Rh n 60
50
Manning
40
5 < Rh/K < 2000
30
Nikuradse
20
10
0
n = 0.041 ⋅ k s 6
1
1
10
100
1000
10000
100000
Rh/K
PHD2303/Canais/11
Coeficiente de Manning
Perímetro molhado
A) Condutos naturais
Limpo e reto
n (s/m1/3)
n (s/m1/3)
0,030
Perímetro molhado
F) Condutos artificiais
Vidro
Escoamento vagarosos e com poças
Escoamento vagarosos e com poças
0,040
Latão
0,011
Rio típico
B) Planícies inundadas
Pasto
Cerrado leve
Cerrado pesado
Floresta
C) Condutos escavados na terra
Limpo
Cascalho
Vegetação