Relatorio de hidraulica aplicada

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Introdução

Este trabalho tem como objetivo observar o comportamento de um fluido no canal experimental, verificando seu comportamento mediante os diversos obstáculos colocados previamente pelo professor em sala, neste em especial, deve se verificar o ressalto hidráulico e fazer as equações pertinentes ao mesmo.

Objetivo

Com o objetivo de aprimorar o conhecimento sobre as forças hidráulicas atuantes em canais abertos, e em suas variáveis, iniciamos a confecção deste relatório objetivando o desenvolvimento prático do conhecimento teórico desenvolvido em sala. Em síntese trata-se da descrição passo a passo da realização do experimento, com detalhamento técnico do que fora realizado bem como todo argumento matemático utilizado como ferramenta para a elucidação dos efeitos do deslocamento de água em canal. Sendo que este relatório, focado na medida de pressão em um dos pontos de montante da bancada de canal, logo após a bomba hidráulica responsável por alimentar o sistema, onde há instalado uma placa de orifício, com tomadas de “input” e “output”, além dos demais quesitos referentes a várias inclinações possíveis com o canal, tudo em tomo próprio. Por se tratar do um campo de estudos e visando claramente um conhecimento técnico apurado, realizamos a tomada de 12 medidas, procurando realizá-las nas mesmas condições, somente com a variação do canal.

Na condição estabelecida no canal, nota-se MPU aonde a lamina d’agua é constante, podendo aplicar :

Q=1/ᶯ . Am.Rh ^2/3. √q(1)

Ainda, com a lamina critica acima do vetor de superfície sabe-se que yc=3√q²/g

Q=Q/b = √y³c.g // Q=b.√y³c.g eq(2)

De(1) e(2), vem:

b.√y³c.g= Am/ᶯ. Rh ^2/3. √I

ᶯ=( b. g. Rh ^2/3 .√I)/b.√y³c.g →ᶯ= (y. Rh ^2/3 .√I)/ √y³c.g

Podendo -se assim calcular o coeficiente de maning (ᶯ) experimental que , por tabela, seria ᶯ=0,010 (canal liso)

Após pode-se calcular Fx1 para y1 (super critico) em MPU a lamina alternada y2 a lamina conjugada com ∆E, y2’.

Dados e cálculos do experimento

Fr = v/√gxΔ

Δ=h

Yc = 18,9 – 13,9 = 5cm = 0,05m

Y1 = 2,5cm = 0,025m

Y2 = 10,3 = 0,103m

Ressalto hidráulico 66cm

vFinal = 3cm

n = 0,010

B = 10cm = 0,1m

Declividade = 2,5cm = 0,025m

Δ1 = 2,01m

I = 0,025/2,01 = a,0124

Vazão Q pela lamina critica Yc

Yc = 0,05m

G = 9,81m/s

Q = q/8

B= 0,10m

Yc = ³√q/g →(yc)³ = (³√q²/b²xg)³→yc³ = q²/b²xg→0,05³ = q²/0,1² x 9,81

Q = √(2,05)³ x (0,1)² x 9,81

Q = 0,0035m³/s

Calculo Velocidade do canal

V = q/a = 0,0035/0,1 x 0,025→V = 1,4m/s

Calculo Numero Froude

Fr1 = v/√gxb→ Fr1 = 1,4/√9,81x0,05→ Fr1 = 2,0

Portanto

Y2 = Y1 / 2 x (√8x Fr1² +1 – 1)

Y2 = 0,05/2 x (√8x 2² + 1 – 1)

Y2 = 0,025 x 4,74

Y2 = 0,11m

Lv = 6x11 = 66cm

Calculando a vazão por Manning

Am = 0,03x0,1 = 0,003

Pm = 2x0,03 + 0,1 = 0,16

Rh = 0,003/0,16 = 0,0187

Q = Am/n x Rh^2/3 x i^2/3

Q = 0,003/0,010 x (0,0187)^2/3 x (0,0124)^0,5

Q = 0,00235m³/s

Coeficiente de rugosidade

N = 0,003/0,0035 x (0,0187)^2/3 x (0,0124)^0,5

N = 0,006m/m

Conclusão

Após a realização das medições e dos cálculos, foi possível estabelecer o ressalto hidráulico ao longo do canal experimental com o auxilio das formulas apresentadas com o conteúdo teórico da matéria.