Dimensione uma galeria circular em concreto para uma vazão de
, declividade longitudinal de
. A galeria deve funcionar com um tirante máximo de
do diâmetro e velocidade máxima de
.
FORMULÁRIO
Passo 1
O enunciado pede a dimensão de uma galeria circular em concreto com:
Vazão
Declividade longitudinal
Tirante máximo
Velocidade máxima
O conteúdo aplicado será a equação de Manning para canais e a geometria de um canal circular parcialmente cheio.
O conteúdo aplicado será a equação de Manning para canais e a geometria de um canal circular parcialmente cheio.
Passo 2
Para canais em escoamento uniforme usamos a equação de Manning
onde
é o coeficiente de rugosidade. Para concreto usualmente se adota
.
Passo 3
Como o tirante é
, definimos
. A geometria do trecho molhado de um círculo de diâmetro
é:
Passo 4
Substituindo na Manning, obtemos
em função de
. Para resolver fazemos tentativa e interpolação.
Teste
:
,
Como
, podemos diminuir
.
Teste
:
Logo
está entre
,\mathrm{m} e
,\mathrm{m}.
Passo 5
Interpolando linearmente entre os resultados, acha-se
o que dá
Passo 6
Verificamos a velocidade média
atendendo ao limite imposto.
Resposta
Diâmetro calculado
.
Adota-se então um tubo de diâmetro comercial , com tirante
e velocidade
.
Adota-se então um tubo de diâmetro comercial