Os vertedores podem ser definidos como paredes, diques ou aberturas sobre as quais um líquido escoa. O termo aplica-se também aos extravasores de represas.

Os VERTEDORES devem ser construídos com forma geométrica definida e seu estudo é feito considerando-os como orifícios sem a parte superior.

Exemplo de vertedor em chapa metálica, usado em instalações para tratamento de água.Fonte: www.jinox.com.br/vertedouros9.asp

Muitos fatores podem servir de base para a classificação dos vertedores. Exemplos:

Quanto à forma:

*Simples (retangulares, trapezoidais, triangulares);

*Compostos (seções combinadas – duas ou mais formas geométricas).

À esquerda na figura, vê-se um vertedor de forma simples (retangular) utilizado para medir grandes vazões.

À direita há um vertedor de seção composta (retangular na parte superior e triangular em baixo). A forma triangular é apropriada para medir vazões pequenas com precisão.

Quanto ao tipo da soleira ou crista:

* Soleira delgada (chapa metálica ou madeira chanfrada);

* Soleira espessa (alvenaria de pedras ou tijolos e concreto)

Soleira chanfrada para que a lâmina vertente a toque num só ponto.

Lâmina vertente

(também denominada veia líquida)

Fundo do canal

Vertedor triangular de soleira delgada

Condição: e > 0,66 H

e

H

Soleira

Quanto à largura relativa da soleira:

* Vertedores sem contrações laterais;

* Vertedores com uma contração lateral;

* vertedores com duas contrações laterais.

Vertedor retangular com duas contrações laterais

Vertedor sem contrações laterais

Para orifícios de grandes dimensões, foi deduzida a seguinte equação:

Fazendo-se h1=0 e h2=H, a equação fica:

2/32/3 12..2...3

2hhgLCdQ

2/3..2...3

2HgLCdQ

Q = K.L.H3/2 , onde

Para o valor médio de Cd = 0,62, temos:

K = 2/3 x 0,62 x 4,43 = 1,838

Q = 1,838.L.H3/2

(Fórmula de Francis para vertedores sem contrações laterais)

Sendo Q dada em m3/s e L e H em metros.

gCdK .2..3

2

As contrações ocorrem nos vertedores cuja largura é menor que a largura do canal onde estão instalados.

Quando for necessário construir um vertedor com contrações laterais, deve-se fazer uma correção no valor de L da fórmula de Francis, que passa a ser denominado L’.

A presença das contrações faz com que a largura real L atue como se estivesse reduzida a um comprimento menor L’.

* Para uma contração apenas, L’ = L – 0,1.H

* Para duas contrações, L’ = L – 0,2.H

Para o caso mais comum de duas contrações laterais, a fórmula fica:

2/3..2,0.838,1 HHLQ

Para compensar a redução de vazão produzida pelas contrações laterais, Cipolletti propôs um modelo de vertedor de forma trapezoidal com a seguinte forma:

L

Q2

Q1Q1A soleira L continua com a mesma dimensão, mas as vazões Q1 de ambos os lados compensam a redução de vazão.

Q = Q2 + 2 Q1

A inclinação das faces deve ser 1:4 (1 na horizontal para 4 na vertical), pois deste modo a vazão através das partes triangulares acrescentadas compensa o decréscimo de vazão provocado pelas contrações laterais.

Para o vertedor Cipolletti pode ser aplicada a fórmula de Francis sem a correção para o comprimento da soleira.

4

1

Q = 1,838.L.H3/2

Os vertedores triangulares são recomendados para medir pequenas vazões, pois permitem maior precisão na leitura da altura H do que os de soleira plana.

São usualmente construídos a partir de chapas metálicas, com ângulo de 90°.

90°2/5.4,1 HQ

e

H

Soleira

2/3..71,1 HLQ