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H i d r u l i c a I I E H D 0 2 5

P r t i c a 3 - A n l i s e d a c u r v a d e d e s c a r g a d e

u m v e r t e d o r r e t a n g u l a r e c o m p a r a o d o s

r e s u l t a d o s c o m a s e q u a e s t e r i c a s

Alex Takeo Yasumura L. Silva - 19008

Bruna Tayla C. de Vasconcellos 19012

Engenharia Hdrica

Itajub 2013

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Sumrio

1 Introduo ............................................................................................................................... 3

2 Objetivo ................................................................................................................................... 3

3 Materiais .................................................................................................................................. 3

4 Metodologia ............................................................................................................................ 4

5 Resultados ............................................................................................................................... 5

6 Discusso ................................................................................................................................. 7

7 Referncias Bibliogrficas........................................................................................................ 7

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1 Introduo

O vertedor retangular de parede fina, sem contraes (tambm chamado

Descarregador Bazin) um dos mais estudados na hidrulica. constitudo de uma

placa delgada, com soleira horizontal e bisselada, instalada perpendicularmente ao

escoamento, ocupando toda a largura do canal (sem contraes laterais) e com o

espao sob a lamina vertente ocupado com ar presso atmosfrica (PORTO, 2006).

Fig. 1 Desenho de um vertedor retangular de parede fina

Portanto, este vertedor (Presente nas instalaes do LHPCH) foi utilizado para

se fazer anlise da curva de descarga e os seus resultados foram comparados com as

equaes tericas, descritas mais adiante.

2 Objetivo Tem como objetivo principal a determinao da curva de descarga de um vertedor

retangular e comparar os resultados com as equaes tericas.

3 Materiais Vertedor Retangular (Soleira delgada)

Medidor de Venturi.

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4 Metodologia

A anlise foi feita nas instalaes do LHPCH UNIFEI, mostradas no diagrama

esquemtico abaixo:

Fig. 2 Esquema das instalaes do LHPCH (Adaptado de FRANKLIN, E. M., 2011).

O procedimento consistiu do seguinte:

- Para cada abertura de vlvula, mediu-se a diferena de altura da medio do Venturi

e anotou-se o resultado. Fez-se o mesmo para a carga (h) no vertedor.

- Repetiu-se o procedimento acima descrito 10 vezes, aguardando a cada abertura de

vlvula um tempo para que houvesse a estabilizao das medidas.

- Anotou-se o valor da altura do vertedor (P) de 0,52 m e da sua largura L, de 0,5 m.

Aps as medies e de posse dos dados, efetuou-se os clculos dos coeficientes

de descarga utilizando-se as formulas abaixo:

a) Bazin:

(

) (

)

Sujeito a 0,08

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Sujeito a 0,10

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De posse dos valores do coef. De descarga, calcularam-se ento as vazes para

as formulas anteriormente mencionadas, bem como para o Venturi.

Abaixo, a tabela com as vazes calculadas:

Tabela 3 - Vazes calculadas, em m/s

E a seguir, os grficos comparando as vazes com a razo h/p:

Grfico 1 Relao entre as vazes obtidas pelas frmulas tericas, Venturi e h/P.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14

h/P

Q (m3/s)

Rehbock

Bazin

Francis

Kindsvater-Carter

Venturi

Abertura da Vlvula

Qrehbock Qbazin Qfrancis Qkind Qventuri

(m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s)

1 0.110631 0.11321 0.116786 0.109087 0.114156

2 0.108476 0.11102 0.114532 0.106958 0.111079

3 0.102808 0.105263 0.108594 0.101359 0.105148

4 0.098634 0.101024 0.104211 0.097234 0.101628

5 0.089815 0.092075 0.094928 0.08852 0.091772

6 0.079392 0.081508 0.083916 0.078218 0.081999

7 0.065859 0.067801 0.069556 0.064839 0.067638

8 0.056054 0.057879 0.059115 0.055144 0.057682

9 0.04684 0.048558 0.049284 0.046032 0.047828

10 0.036789 0.03839 0.03855 0.036092 0.037234

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Grfico 2 Curva de descarga Q x H.

6 Discusso

Em primeiro lugar, destacam-se as medies feitas pela frmula de Kindvater e

Carter em amarelo, pois as mesmas no respeitam as restries impostas (P