AULA:RESSALTO HIDRULICO

Profa Luciana Peixoto Amaral

CENTRO FEDERAL DE EDUCAO TECNOLGICA DE MINAS GERAIS

DEPARTAMENTO DE CINCIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL

DISCIPLINA: HIDRULICA II

RESSALTO HIDRULICOAps um obstculo

Fonte: UFPR.

RESSALTO HIDRULICOAntes de um obstculo

Fonte: UFPR.

RESSALTO HIDRULICOAps uma rampa de um vertedor

Fonte: UFPR.

RESSALTO HIDRULICOCalha ParshallETA

Fonte: www.comusa.rs.gov.br

AULA:ORIFCIOS

Profa Luciana Peixoto Amaral

CENTRO FEDERAL DE EDUCAO TECNOLGICA DE MINAS GERAIS

DEPARTAMENTO DE CINCIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL

DISCIPLINA: HIDRULICA II

ORIFCIO: DEFINIO uma abertura de permetro fechado, de forma

geomtrica definida (circular, retangular,triangular, etc.), realizada na parede ou fundo deum reservatrio ou na parede de um canal ouconduto em presso, pela qual o lquido em repousoou em movimento escoa em virtude da energiapotencial e/ou cintica que possui.

ORIFCIO: ESCOAMENTO O escoamento pelo orifcio pode se dar para:a) um ambiente sob presso atmosfrica (descarga

livre)b) uma regio ocupada pelo mesmo lquido (descarga

afogada ou orifcio submerso)

Descarga livre Descarga afogada

ORIFCIOS: CLASSIFICAO

De acordo com a forma geomtrica de seupermetro, podem ser: circulares, retangulares,triangulares, etc.

Segundo a orientao do plano do orifcio em relao superfcie livre do lquido, podem ser: verticais(perpendiculares), horizontais (paralelos) ouinclinados (formando um certo ngulo com o planohorizontal do lquido).

ORIFCIOS: CLASSIFICAO Quanto dimenso dos orifcios, podem ser: de

pequenas dimenses - d < H/3 (todas as partculasque atravessam o orifcio esto sujeitas mesmacarga h e tm a mesma velocidade V) o u de grandesdimenses - d > H/3 ( h considerado varivel e aspartculas que atravessam a abertura tm velocidadedistintas).

H = carga sobre o orifciod = dimenso vertical, dimetro oualtura da abertura que forma oorifcioe = espessura da parede do orifcioNA = nvel do lquido sob pressoatmosfricaO jato que deixa o orifcio sedenomina veia lquida, tendo a formade uma parbola.

ORIFCIOS: CLASSIFICAO Quando espessura da parede do orifcio, podem

ser: de parede fina ou delgada (e < 0,5d) - contato dojato apenas segundo uma linha de contorno(permetro) do orifcio ou de parede grossa ou espessa(0,5d < e < 1,5d) - contato do jato segundo umasuperfcie que forma a parede do orifcio (aderncia dojato).

Parede fina Parede grossa

DECARGA LIVRE EM ORIFCIO DE PAREDE FINA

Veia lquida: jato que deixa oorifcio

Veia lquida contrada: veiafluida sofre uma diminuio deseo aps atravessar o orifcioconvergncia dos filetes fluidosque ocorre dentro doreservatrio continua apspassar pelo orifcio.

Veia contrada ou venacontracta: parte do jato quesofreu contrao, onde os filetesfluidos volta a ser paralelos: A2= Ac < A;

Cc = Ac / A (coeficiente decontrao) Para orifcios circulares de parede fina, Cc = 0,62)

DECARGA LIVRE EM ORIFCIO DE PAREDE FINA

O coeficiente de contraodepende de: forma do orifcio;paredes do reservatrio etipo da contrao.

Em geral varia entre 0,60 e 0,64.

Pode ser determinadaexperimentalmente.

ESTUDO DO ESCOAMENTO EM ORIFCIOS

Baseia-se em fundamentos tericos simples,acompanhados de resultados experimentais.

No dispensa o auxlio da experimentao para olevantamento de coeficientes experimentais quecorrijam as equaes tericas.

Isto implica que a determinao da vazo nasaplicaes prticas est afetada por uma certamargem de incerteza, em geral em torno de 5%.

ESTUDO DO ESCOAMENTO EM ORIFCIOS

Velocidade terica na seo contrada de um jatoatravs de um pequeno orifcio (Teorema deTorricelli):

em que H a distncia vertical desde a superfcie livredo lquido at a linha do orifcio.

Obs.: Devido existncia de perdas de energia noescoamento ao entrar no orifcio e durante a passagemdo mesmo, a velocidade real na seo contrada ligeiramente inferior velocidade terica acima.

ESTUDO DO ESCOAMENTO EM ORIFCIOS

Coeficiente de velocidade Cv:

Vazo real = Ac x V

Como Ac = Cc x A,

Cc x Cv o coeficiente de vazo ou de descarga (Cd).

ESTUDO DO ESCOAMENTO EM ORIFCIOS

Lei dos orifcios

Valor mdio do coeficiente de vazo Cd igual a 0,61(para orifcios circulares de parede fina).

Os valores dos coeficientes de contrao (Cc),velocidade (Cv) e de vazo (Cd) so levantadosexperimentalmente.

PERDA DE CARGA EM ORIFCIOS

Perda de carga

Tabela de Cc para orifcios circulares em parede delgada,segundo Azevedo Neto em seu livro Manual de Hidrulica

Tabela de Cv para orifcios circulares em parede delgada,segundo Azevedo Neto em seu livro Manual de Hidrulica

Tabela de Cd para orifcios circulares em parede delgada,segundo Azevedo Neto em seu livro Manual de Hidrulica

Tabela de Cd para orifcios circulares em parede delgada,segundo Armando Lencastre em seu livro Hidrulica Geral

Comportas e adufas so consideradas como orifcios.COMPORTA: uma pea adaptada aos orifcios, com um dos lados sujeito a um escoamento livre e com abertura varivel.

ADUFAS: so orifcios com contrao incompleta, abertos em reservatrios, barragens ou canais, cuja abertura ou fechamento podem ser graduados atravs de superfcie mvel.