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  • Condutos Livres ou canais

    -Aqueles em que o escoamento ocorre

    presso atmosfrica local.

    - Seo transversal aberta ou fechada.

    - Denominados condutos livres (Canais)

    - O que so condutos livres?

    HIDRULICA

  • O que so condutos livres?

    Rios;

    Ribeires;

    Canais de Irrigao;

    Coletores de esgoto;

    Aquedutos;

    entre outros

    HIDRULICA

  • Canal do trabalhador Cear (Arqueduto)

    HIDRULICA

    113 km de extenso Abastece a regio metropolitana de Fortaleza

  • Aquedutos romanos (312 a.c.)

  • Drenagem Superficial (Bueiros, valetas,..)

    HIDRULICA

  • Condutos livres so denominados canais e normalmente apresentam

    uma superfcie livre de gua, em contato com a atmosfera.

    HIDRULICA

  • HIDRULICA

    FONTE: AZEVEDO NETTO, ed.8

    Na Figura so mostrados dois casos tpicos de condutos livres (a e b); em (c) estindicado o caso limite de um conduto livre: embora o conduto funcionecompletamente cheio, na sua geratriz interna superior atua uma presso igual atmosfrica. Em (d) est representado um conduto no qual existe uma presso maiordo que a atmosfrica.

  • HIDRULICA

    FORMAS

    Circular ou semicircular;

    Retangular;

    Trapezoidal;

    Irregular.

  • Caracterizao da forma dos canais

    rea Molhada

    Permetro Molhado

    Raio Hidrulico

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canais Seo Molhada

    Permetro Molhado

    Raio Hidrulico

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canaisrea Molhada (Am)

    - Parte da seo transversal que ocupada pelo lquido;- rea til ocupada pelo lquido.

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canaisrea Molhada (Am)

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canaisSeo Molhada (S)

    - Profundidade (h): altura do lquido acima do fundo docanal;- rea molhada (Am): a rea da seo molhada;

    - Permetro molhado (P): comprimento relativo aocontato do lquido com o conduto;

    - Largura Superficial (B) - largura da superfcie emcontato com a atmosfera;

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canais

    Permetro Molhado (P)

    Comprimento da linha de contato entre a gua, as

    paredes e o fundo do canal.

    Permetro este, em corte transversal do canal.

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canaisPermetro Molhado (Pm)

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canaisPermetro Molhado (P)

    HIDRULICA

  • Caracterizao da forma dos canais

    Raio Hidrulico

    a razo entre a seo molhada (S) e o permetro

    molhado (P).

    RH= Am/P

    CONDUTOS CIRCULARES: S=. D/ 4P= .D

    D=4.RH

    HIDRULICA

  • TIPOS DE MOVIMENTO

  • TIPOS DE MOVIMENTO

    MOVIMENTO UNIFORME

    Velocidade no se altera ao longo do tempo, em grandeza e

    direo em qualquer ponto ( movimento do escoamento

    permanente).

    caractersticas hidrulicas em cada seo independem do

    tempo (essas caractersticas podem, no entanto, variar de

    uma seo para outra, ao longo do canal: se elas no

    variarem de seo para seo ao longo do canal o

    movimento ser uniforme).

  • TIPOS DE MOVIMENTO

    MOVIMENTO UNIFORME

    Considerando-se um trecho de canal, para que o

    movimento seja permanente nesse trecho, necessrio

    que a quantidade de lquido que entra e que sai

    mantenha-se constante.

  • TIPOS DE MOVIMENTO

    MOVIMENTO UNIFORME

    Consideremos um canal longo, de forma geomtrica nica,

    com uma certa rugosidade homognea e com uma

    pequena declividade, com uma certa velocidade e

    profundidade. Com essa velocidade ficam balanceadas a

    fora que move o lquido e a resistncia oferecida pelos

    atritos internos e externo (este decorrente da rugosidade

    das paredes).

  • TIPOS DE MOVIMENTO

    Em condies normais, ocorre nos canais um

    movimento uniforme, ou seja, a velocidade mdia

    da gua constante ao longo do canal.

    No caso da equao da continuidade:

  • A rea determinada geometricamente e

    a velocidade pode ser medida no local

    ou, na maioria dos casos, determinada

    atravs de equaes;

    H varias equaes para o clculo da

    velocidade mdia da gua em um canal;

    As mais usadas so as de Chezy,

    Strickler e Manning.

  • As equaes de Strickler e Manning

    podem ser escritas da seguinte forma:

  • Velocidade Mdias mnimas para evitar depsitos:

    guas com suspenses finas: 0,30 m/s

    gua transportando areias finas: 0,45 m/s

    guas residuais (Esgoto): 0,60 m/s

    Velocidades prticas:

    Canais de navegao sem revestimento: at 0,50 m/s

    Aquedutos de gua potvel: 0,60m/s a 1,30 m/s.

    Coletores e emissrios de esgoto: 0,60 a 1,50 m/s.

  • TIPOS DE MOVIMENTO

    MOVIMENTO VARIADO

    MOVIMENTOS GRADUALMENTE VARIADOS so aquelesem que as profundidades variam, gradual e lentamente,ao longo do canal.

    Em cada seo h movimentos permanentes, ou seja, asgrandezas interferem no escoamento, em cada seo,no se modificando com o tempo, e a distribuio daspresses, obedece a Lei da Hidrosttica.

  • TIPOS DE MOVIMENTO

    MOVIMENTO VARIADO

    O movimento gradualmente variado pode

    ocorrer de forma acelerada, como nos

    trechos iniciais dos condutos de sees

    constantes, nos quais o movimento

    uniforme subsequente se realiza em regime

    supercrtico.

  • FORMA DO PERFIL DA SUPERFCIE LQUIDA

    O objetivo do estudo de canais com regime

    permanente gradualmente variado consiste em

    determinar a forma do perfil da superfcie

    lquida.

    A forma do perfil de linha de gua depende da

    comparao, em cada seo, da profundidade

    crtica com a profundidade normal e desta com

    a profundidade em que efetivamente se realiza

    o escoamento.

  • Quando o movimento UNIFORME, a linha dgua coincide com as retas, Nn (Nvel normal) ou Nc (Nvel crtico), conforme a profundidade seja normal ou crtica, respectivamente.

  • A cada regio corresponde uma classe de curva que

    depende da comparao da profundidade normal com

    a crtica.

    I>0 Classe M: I < Ic; yn > yc

    Classe S: I > Ic; yn < yc

    Classe C: I = Ic; yn = yc.

    Para as declividades do fundo nulas ou negativas,

    temos:

    I

  • TIPOS DE MOVIMENTO

    MOVIMENTO VARIADO

    MOVIMENTO BRUSCAMENTE VARIADO

    As linhas de corrente apresentam curvatura acentuada,sendo que em razo disto, no podemos admitir adistribuio hidrosttica das presses nas sees docanal.

    Esses movimentos ocorrem em trechos de pequenasextenses, de modo que o atrito da gua com asparedes do contorno tem pequeno valor, podendo serdesprezado na maioria dos casos.

    As equaes de M.Uniforme no se aplicam nessescasos.

    Ex: Vertedores (crista delgada e arredondada)

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