Determinação do Número de Froude, da Profundidade Crítica e da Energia Específica Crítica
Por: Ednelso245 • 16/4/2018 • 1.095 Palavras (5 Páginas) • 280 Visualizações
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12) Com a velocidade a jusante e a montante e sabendo-se a profundidade a jusante e a montante, calcular a energia específica do escoamento a jusante e a montante;
13) Sabendo-se a área molhada (Am) a jusante e a montante e conhecendo-se a Sm, calcular a profundidade média do escoamento (ym);
14) Calcular o número de Foude (Fr) a jusante e a montante;
15) Calcular o caudal por unidade de largura (q) para o canal retangular;
16) Calcular a profundidade crítica (yc) para canal retangular;
17) Calcular a energia crítica (Ec) do escoamento.
DESENVOLVIMENTO E PROCEDIMENTOS
a) Tempos obtidos no experimento através do deslocamento da bolinha:
[pic 9]
b) Média dos tempos obtidos:
Tm = [pic 10]
Tm = 2.71 s
c) Cálculo da velocidade média do escoamento do canal livre considerando o comprimento do escoamento L= 2m
Vm = = = 0.74 m/s[pic 11][pic 12]
Para calcular a velocidade final é preciso considerar o fator de atrito das paredes = 0,95
Vf = Vm x 0,95 [pic 13] Vf = 0,74 x 0,95 = 0,701 m/s
Tabela 2: medição da profundidade do canal (y) e da área molhada (Am).
[pic 14]
A área molhada foi calculada entre o produto da profundidade (y) e superfície molhada Am = y x Sm
Para calcular a área molhada média deve se somar todas as áreas molhadas e dividir pelo número de áreas:
d) Cálculo da área molhada média da seção transversal do canal livre:
[pic 15]
Am média = = 0,00854 m^2[pic 16]
e) Cálculo da vazão média do escoamento do canal livre:
[pic 17]
Qm = 0,701 x 0,00854
Qm = 0,00598 m^3/s
Tabela 3: elementos característicos da seção transversal.
[pic 18]
f) Cálculo da velocidade a montante e a jusante através de:
[pic 19]
V (M)= [pic 20]
V (J) = [pic 21]
g) Cálculo da energia específica do escoamento a jusante e a montante através de:
[pic 22]
E (M) = 0,096 + = 0,115 E (J) = 0,074 + = 0,107[pic 23][pic 24]
h) Cálculo da profundidade média do escoamento a jusante e a montante través de: [pic 25]
Ym (M) = 0,096 + = 0,192 Ym (J) = 0,074 + = 0,148[pic 26][pic 27]
i) Calcular o número de Foude (Fr) a jusante e a montante.
[pic 28]
Fr (M) = = 0,449 Fr (J) = = 0,664[pic 29][pic 30]
j) Cálculo do caudal por unidade de largura (q) para o canal retangular
[pic 31]
q = =0,0598 [pic 32]
k) Cálculo da profundidade crítica (yc) para canal retangular.
[pic 33]
= 0,0734[pic 34]
l) Calcular a energia crítica (Ec) do escoamento.
[pic 35]
Ec = = 0,110[pic 36]
CONCLUSÃO
Baseado nos cálculos concluiu-se que a o número de Froude é menor que 1 tanto na montante quanto na jusante, portanto Fr é subcrítico. Isto significa que o escoamento em estudo tem baixa velocidade e alta profundidade.
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