Aula Vertedor

VERTEDORES

INSTRUMENTOS PARA MEDIO DE VAZO EM CURSOS DGUA

NATURAIS E EM CANAIS CONSTRUDOS

VERTEDORES

VERTEDORES ou VERTEDOUROS

So instrumentos hidrulicosutilizados para medir vazo emcursos dgua naturais e emcanais construdos.

VERTEDORES - NOMENCLATURA

Crista ou Soleira: superfcie

por onde a gua extravasa

Face: Presente nos vertedores

com contraes laterais

Rgua para

medio da

carga hidrulica

VERTEDORES - DEFINIO

Os vertedores podem ser definidoscomo paredes, diques ou aberturassobre as quais um lquido escoa. Otermo aplica-se tambm aosextravasores de represas.

Os VERTEDORES devem serconstrudos com forma geomtricadefinida e seu estudo feitoconsiderando-os como orifcios sem aparte superior.

VERTEDORES - EXEMPLO

Exemplo de vertedor em chapa metlica, usado em

instalaes para tratamento de gua.

Fonte: www.jinox.com.br/vertedouros9.asp

VERTEDORES - CLASSIFICAO

Muitos fatores podem servir debase para a classificao dosvertedores. Exemplos:

Quanto forma:

Simples (retangulares, trapezoidais,triangulares);

Compostos (sees combinadas duas ou mais formas geomtricas).

esquerda na figura, v-

se um vertedor de forma

simples (retangular)

utilizado para medir

grandes vazes.

direita h um vertedor

de seo composta

(retangular na parte

superior e triangular em

baixo). A forma

triangular apropriada

para medir vazes

pequenas com preciso.

CLASSIFICAO DOS VERTEDORES:

FORMA

Quanto ao tipo da soleira ou crista:

Soleira delgada (chapa metlica ou madeira chanfrada);

Soleira espessa (alvenaria de pedras ou tijolos e concreto)


TIPO DA SOLEIRA


SOLEIRA DELGADA

Soleira chanfrada para que a lmina vertente a toque num s ponto.

Lmina vertente

(tambm denominada veia lquida)

Fundo do canal


SOLEIRA DELGADA

Vertedor triangular de soleira delgada


SOLEIRA ESPESSA

Condio: e > 0,66 H

e

H

Soleira

Quanto largura relativa da soleira:

Vertedores sem contraes laterais;

Vertedores com uma contrao lateral;

vertedores com duas contraes laterais.


LARGURA RELATIVA


LARGURA RELATIVA

Vertedor retangular com duas contraes laterais

Vertedor sem contraes laterais


ALTURA RELATIVA DA SOLEIRA

p

p

h

D 5.H

H

Vertedores Livres (p > p);

Vertedores afogados (p < p).

VERTEDOR LIVRE

CLCULO DA VAZO ATRAVS DE

VERTEDORES

Para orifcios de grandes dimenses, foi deduzida a seguinte equao:

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

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

2hhgLCdQ

2/3..2...3

2HgLCdQ

CLCULO DA VAZO ATRAVS DE

VERTEDORES

Q = K.L.H3/2 , onde

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

K = 2/3 x 0,62 x 4,43 = 1,83

Q = 1,83.L.H3/2

(Frmula de Francis para vertedores sem contraes laterais)

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

gCdK .2..3

2

INFLUNCIA DAS CONTRAES

LATERAIS

As contraes ocorrem nos vertedorescuja largura menor que a largura do canalonde esto instalados.


LATERAIS

Quando for necessrio construir umvertedor com contraes laterais, deve-sefazer uma correo no valor de L dafrmula de Francis, que passa a serdenominado L.

A presena das contraes faz comque a largura real L atue como se estivessereduzida a um comprimento menor L.

Para uma contrao apenas, L = L 0,1.H

Para duas contraes, L = L 0,2.H

Para o caso mais comum de duascontraes laterais, a frmula fica:


LATERAIS

2/3..2,0.838,1 HHLQ

VERTEDOR CIPOLLETTI

Para compensar a reduo de vazoproduzida pelas contraes laterais,Cipolletti props um modelo de vertedor deforma trapezoidal com a seguinte forma:

L

Q2

Q1Q1A soleira L continua com a mesma dimenso, mas as vazes Q1 de ambos os lados compensam a reduo de vazo.

Q = Q2 + 2 Q1

VERTEDOR CIPOLLETTI

VERTEDOR CIPOLLETTI

A inclinao das facesdeve ser 1:4 (1 na horizontalpara 4 na vertical), pois destemodo a vazo atravs daspartes triangularesacrescentadas compensa odecrscimo de vazoprovocado pelas contraeslaterais.

Para o vertedorCipolletti pode ser aplicada afrmula de Francis sem acorreo para o comprimentoda soleira.

4

1

Q = 1,83.L.H3/2

VERTEDOR TRIANGULAR

Os vertedores triangulares sorecomendados para medir pequenas vazes,pois permitem maior preciso na leitura daaltura H do que os de soleira plana.

So usualmente construdos a partir dechapas metlicas, com ngulo de 90.

902/5.4,1 HQ

VERTEDOR TRIANGULAR

VERTEDOR TRIANGULAR

Vertedor triangular de 900, de paredes delgadas

VERTEDOR TRIANGULAR

VERTEDORES DE SOLEIRA

ESPESSA

e

H

Soleira

2/3..71,1 HLQ

RECOMENDAES PARA CONSTRUO

DE UM VERTEDOR RETANGULAR

(Preferencialmente sem contrao lateral)

A soleira deve ser delgada, reta, em nvelcom o plano horizontal e normal direo dofluxo (convm utilizar uma placa de metal);

A distncia da crista ao fundo e aos ladosdo canal deve ser igual a 3H (no mnimo 20cm);

Deve haver livre admisso de ar debaixoda lmina de gua (veia livre);

A carga hidrulica H deve ser maior que5 cm e menor que 60 cm;

RECOMENDAES PARA CONSTRUO

DE UM VERTEDOR RETANGULAR

O comprimento da soleira deve serno mnimo igual a 3H (no mnimo 20 a 30 cm);

A montante do vertedor deve haverum trecho retilneo para regularizar omovimento da gua, de preferncia com ofundo em nvel.

Observaes:

- A rgua pode ser colocada num poo lateralao canal para fugir da influncia de ondas;

- O nvel da gua a jusante no deve estarprximo da soleira do vertedor (p < p).

VERTEDOR ATUANDO COMO CAIXA DE

NVEL EM REPRESA

http://www.lagos-plantas-hidro.com/curias_fotos.html

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