Trabalho de Hidraulica

A profundidade crítica indica a profundidade aproximada em que o fluxo de água em um canal muda de supercrítico para subcrítico. O fluxo supercrítico tem uma velocidade maior e profundidade menor, conduzindo a água mais turbulenta; por outro lado, o fluxo subcrítico tem uma velocidade menor e profundidade maior e, assim, conduz a água mais calma. A profundidade crítica também ajuda os engenheiros a determinar se classificarão a declividade do canal como íngreme ou suave. Essas classificações desempenham um papel importante em projetos. Calcular a profundidade crítica em um canal trapezoidal requer variáveis adimensionais e um gráfico.

Muitos problemas práticos de Hidráulica em Condutos Livres (Hidráulica de Canais) conduzem a utilização de métodos de otimização para a resolução. Destacam-se problemas simples sob o regime permanente como a determinação da profundidade normal em seções retangulares e trapezoidais e, também, a determinação da profundidade crítica. A nível nacional destacam-se livros que utilizam tabelas e gráficos para o cálculo, bem como, apresenta-se o processo iterativo ou tentativa e erro (trial and error). Dada a formulação baseada na equação de Chezy-Manning (regime permanente e uniforme), separam-se as variáveis geométricas (A, Rh) e hidráulicas (Q,n e I) , sendo as primeiras dependentes somente da profundidade. Para a profundidade crítica parte-se da equação do número de froude (Fr). Em ambos os processos de tentativa e erro, atribuem-se valores a y ou yc de modo que satisfaçam a equação. Há a possibilidade da não convergência ou, a demora para tal. No entanto, são dispostas outras equações já obtidas que levam a respostas mais rápidas (ver livro Hidráulica Aplicada, ed. ABRH - Cirilo et. al). Apesar do processo iterativo parecer cansativo, atualmente as calculadoras científicas têm essa função e são largamente utilizadas pelos alunos das engenharias, usando tais procedimentos tanto na hidráulica como na área de