O desnível entre a soleira de um vertedor, com largura efetiva
de
, e a base do canal jusante é de
. Conhecendo-se o coeficiente de descarga
igual a 2,10 e o valor da velocidade de escoamento no pé do vertedor
igual a
, determine a vazão de operação
.
Passo 1
Blz! A gente tem um vertedor (tipo “cascata”) com largura efetiva
. A diferença de nível entre a soleira do vertedor e a base do canal jusante é de
. Sabemos também que o coeficiente de descarga é
e a velocidade no pé do vertedor é
.
Conteúdo: escoamento sobre vertedor (teoria de vertedor de borda larga), onde a vazão é dada por:
Conteúdo: escoamento sobre vertedor (teoria de vertedor de borda larga), onde a vazão é dada por:
mas aqui o “head”
inclui a queda geométrica mais a velocidade de escoamento.
Passo 2
Primeiro a gente calcula esse “head” total
, ou seja, quanto de energia (em metros de coluna d’água) a água tem acima da soleira.
Tem dois pedaços:
Tem dois pedaços:
- a diferença de nível geométrica (
); - a energia cinética transformada em altura de coluna d’água,
.
Então:
Passo 3
Agora aplicamos a fórmula do vertedor de borda larga (com correção de velocidade), que é
Substituindo:
Passo 4
Vamos aos números passo a passo:
-
. -
. - Fator
.
Logo:
Resposta
A vazão de operação é aproximadamente