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5 – ESCOAMENTO UNIFORME NOS CANAIS

Hidráulica II (HID-II)

Prof. Msc. Robison Negri

Material Elaborado e Organizador por: Prof. Dr.

Doalcey Antunes Ramos

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5.1 – Seções simples com coeficiente de rugosidade variável

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2

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1

P

nP

n

m

i

ii

Coeficiente de rugosidade global (segundo Horton e Einstein)

2

3

5.2 – Seções Compostas

1. Calcular um coeficiente de rugosidade equivalente à seção como um todo.

2. Decompor a seção em diversas subseções, com características distintas, efetuando, em seguida, a composição do fluxo.

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1º caso (seção como um todo): Rugosidade equivalente (U.S. Corps of Engineers)

A

nA

n

m

i

ii

1 21

321

IRAn

Q h

3

5

2º caso (divisão em subseções): a divisão é efetuada de forma arbitrária, através de linhas verticais.

IKIRAn

Qm

i

ii

i

1

321

6

5.3 – Canais abertos em terra

4

7

8

5

9

2

1

50

20,0

0

50 15,2

gDy

DV scrit

A velocidade máxima admissível para as margens pode ser ainda estimada em função das característica do material componente. Sendo:

• V a velocidade média do escoamento

• e S respectivamente o peso específico da água e o peso específico do material

• D50 o diâmetro médio característico do material

• y a profundidade do escoamento,

Tem-se que a velocidade crítica na iminência de início de arratamento, pode ser estimada pela Fórmula de Neills:

10

6

11

• Para um canal muito largo tem-se que a força trativa média por unidade de área molhada, ou força trativa unitária é igual a:

ffIyIR 0000max

• Em um canal muito largo, em que y0 << b o raio hidráulico R pode se aproximar do tirante normal y0 :

00

00 2

yP

ARbPyb

byPbyA

• O método mais recomendado para o dimensionamento de um canal estável é o MÉTODO DA FORÇA TRATIVA, em que os esforços cortantes máximos no fundo e nos taludes não devem exceder aos admissíveis para o tipo de material do leito.

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20

11

50

,2

*

)( DgD

V

S

fl

Re* *

V D

l fgRS V

,

* 0

Diagrama de Shields

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12

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24

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Fontes Bibliográficas:

• Baptista, M. B e outros, Hidráulica Aplicada. 2ª Ed. Revista e Ampliada. Coleção ABRH 8. Porto Alegre, 2003.

• Porto, R. M, Hidráulica Básica. EESC-USP. São Carlos, 1998.

• DEHS, Condutos Livres - Notas de Aula do Curso - PHD 2301 Hidráulica 1. DEHS-POLI-USP, São Paulo, 2004.

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