Condutos Livres ou canais
-Aqueles em que o escoamento ocorre à
pressão atmosférica local.
-
Seção transversal é aberta ou fechada.
-
Denominados condutos livres (Canais)
-
O que são condutos livres?
Canal do trabalhador – Ceará (Arqueduto)
HIDRÁULICA
Drenagem Superficial (Bueiros, valetas,..)
Condutos livres são denominados
canais e normalmente apresentam
uma superfície livre de água, em
contato com a atmosfera.
HIDRÁULICA
FONTE: AZEVEDO NETTO, ed.8
Na Figura são mostrados dois casos típicos de condutos livres (a e b); em (c) está indicado o caso limite de um conduto livre: embora o conduto funcione completamente cheio, na sua geratriz interna superior atua uma pressão igual à atmosférica. Em (d) está representado um conduto no qual existe uma pressão maior
Caracterização da forma dos canais
• Área Molhada
• Perímetro Molhado
• Raio Hidráulico
Caracterização da forma dos canais
•
Seção Molhada
• Perímetro Molhado
• Raio Hidráulico
Caracterização da forma dos canais
Área Molhada (Am)
- Parte da seção transversal que é ocupada pelo líquido;
- Área útil ocupada pelo líquido.
Caracterização da forma dos canais
Área Molhada (Am)
Caracterização da forma dos canais
Seção Molhada (S)
- Profundidade (h): altura do líquido acima do fundo do
canal;
- Área molhada (Am): é a área da seção molhada;
- Perímetro molhado (P): comprimento relativo ao
contato do líquido com o conduto;
- Largura Superficial (B) - largura da superfície em
contato com a atmosfera;
Caracterização da forma dos canais
Perímetro Molhado (P)
Comprimento da linha de contato entre a água, as
paredes e o fundo do canal.
Perímetro este, em corte transversal do canal.
Caracterização da forma dos canais
Perímetro Molhado (Pm)
Caracterização da forma dos canais
Perímetro Molhado (P)
Caracterização da forma dos canais
Raio Hidráulico
TIPOS DE MOVIMENTO
MOVIMENTO UNIFORME
• Velocidade não se altera ao longo do tempo, em grandeza e direção em qualquer ponto ( movimento do escoamento é permanente).
• características hidráulicas em cada seção independem do tempo (essas características podem, no entanto, variar de uma seção para outra, ao longo do canal: se elas não
TIPOS DE MOVIMENTO
MOVIMENTO UNIFORME
TIPOS DE MOVIMENTO
MOVIMENTO UNIFORME
TIPOS DE MOVIMENTO
Em condições normais, ocorre nos canais um
movimento uniforme, ou seja, a velocidade média
da água é constante ao longo do canal.
• A área é determinada geometricamente e
a velocidade pode ser medida no local
ou, na maioria dos casos, determinada
através de equações;
• Há varias equações para o cálculo da
velocidade média da água em um canal;
• As mais usadas são as de Chezy,
Velocidade Médias mínimas para evitar depósitos: • Águas com suspensões finas: 0,30 m/s
• Água transportando areias finas: 0,45 m/s • Águas residuais (Esgoto): 0,60 m/s
Velocidades práticas:
• Canais de navegação sem revestimento: até 0,50 m/s • Aquedutos de água potável: 0,60m/s a 1,30 m/s.
TIPOS DE MOVIMENTO
MOVIMENTO VARIADO
• MOVIMENTOS GRADUALMENTE VARIADOS são aqueles em que as profundidades variam, gradual e lentamente, ao longo do canal.
TIPOS DE MOVIMENTO
MOVIMENTO VARIADO
FORMA DO PERFIL DA SUPERFÍCIE LÍQUIDA
• O objetivo do estudo de canais com regime
permanente gradualmente variado consiste em
determinar a forma do perfil da superfície
líquida.
Quando o movimento é UNIFORME, a linha d´água coincide com as retas, Nn (Nível normal) ou Nc (Nível crítico), conforme a
A cada região corresponde uma classe de curva que depende da comparação da profundidade normal com a crítica.
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 <= 0 Classe H: I = (Canal Horizontal)
Classe A: I < 0 (Declividade adversa)
I ou J = Declividade do fundo Yn= profundidade normal
TIPOS DE MOVIMENTO
MOVIMENTO VARIADO • MOVIMENTO BRUSCAMENTE VARIADO
• As linhas de corrente apresentam curvatura acentuada, sendo que em razão disto, não podemos admitir a distribuição hidrostática das pressões nas seções do canal.
• Esses movimentos ocorrem em trechos de pequenas extensões, de modo que o atrito da água com as paredes do contorno tem pequeno valor, podendo ser desprezado na maioria dos casos.
• As equações de M.Uniforme não se aplicam nesses casos.
