Vazão

Universidade Federal Rural do Semi-Árido

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS
FENÔMENOS DE TRANSPORTE
MECÂNICA DOS FLUIDOS

Dinâmica dos Fluidos Elementar
Equação de Bernoulli

JATO LIVRE

Prof. Roberto Vieira Pordeus

Mossoró-RN
Notas de aula – Fenômenos de Transporte - Mecânica dos Fluidos – Medição de Vazão
Departamento de Ciências Ambientais.
Prof. Roberto Vieira Pordeus, [e-mail]/[e-mail]

Universidade Federal Rural do Semi-Árido

Jato Livre

Uma das equações mais antigas da mecânica dos fluidos é aquela que descreve a descarga de líquido de um grande reservatório (veja a Fig.). Um jato de líquido, com diâmetro d, escoa no bocal com velocidade V. A aplicação da Equação de
Bernoulli entre os pontos ( 1 ) e ( 2 ) da linha de corrente fornece

p1 +

1
1
2 ρ V12 + γ z1 = p2 + ρ V2 + γ z 2
2
2

(1)

γ h=

1 ρV2 2

Figura. Escoamento vertical no bocal de um tanque

Nós utilizamos a hipótese que z1 = h, z2 = 0, que o reservatório é grande
(V1 = 0) e está exposto à atmosfera (p1 = 0) e que o fluido deixa o bocal como um jato livre

(p2 = 0). Assim,

V= 2

γ h
= 2gh ρ (2)

Esta equação é uma versão moderna do resultado formulado em 1643 pelo físico italiano
Torricelli (1608-1647).

Figura. Escoamento horizontal no bocal de um tanque

2
Notas de aula – Fenômenos de Transporte - Mecânica dos Fluidos – Medição de Vazão
Departamento de Ciências Ambientais.
Prof. Roberto Vieira Pordeus, [e-mail]/[e-mail]

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O escoamento se comporta como um jato livre, com pressão uniforme e igual a atmosférica (p5 = 0), a jusante do plano de descarga do bocal. Aplicando a equação
( 1 ) entre os pontos ( 1 ) e ( 5 ) nós identificamos que a velocidade aumenta de acordo com

V = 2 g (h + H )

(3)

onde H é a distância entre a seção de descarga do bocal e o ponto ( 5 ).