O escoamento num canal, que inicialmente acontece em regime rápido, passa a ocorrer em regime lento quando ocorre uma mudança de rugosidade no canal, formando-se um Ressalto Hidráulico.Usando o conceito de força específica:
Diga se o ressalto irá se deslocar para o canal a montante ou para o canal de jusante.
OBS: na equaçao de F , hCG é a profundidade do centro de gravidade da seção transversal. Dados:
.
OBS: na equaçao de F , hCG é a profundidade do centro de gravidade da seção transversal. Dados:
Passo 1
Beleza, aqui vai o resumo: a gente tem um canal retangular (largura b=2,5 m) por onde flui Q=20 m³/s. Num trecho ele é liso (n₁=0,0125) e supercrítico; depois, muda pra um trecho mais rugoso (n₂=0,04) e vira regime lento (subcrítico). Pede-se: usando a força específica
dizer se o ressalto (salto hidráulico) vai “andar” pra montante ou jusante.
Assunto: hidráulica de canais – regime uniforme de escoamento (fórmula de Manning), cálculo de profundidade, área, velocidade e força específica.
Assunto: hidráulica de canais – regime uniforme de escoamento (fórmula de Manning), cálculo de profundidade, área, velocidade e força específica.
Passo 2
Primeiro achamos as profundidades de regime uniforme em cada trecho com a fórmula de Manning (escoamento permanente, uniforme):
Como é canal retangular, A = b·y e R≈y. Reorganizando dá
Vamos calcular:
– Trecho 1 (n₁=0.0125):
– Trecho 1 (n₁=0.0125):
– Trecho 2 (n₂=0.04):
Passo 3
Agora velocidade, área e centro de gravidade:
– Velocidade .
• ,m/s
• ,m/s
– Área :
• ,m²
• ,m²
– Profundidade do CG: .
– Velocidade
•
•
– Área
•
•
– Profundidade do CG:
Passo 4
Calcula a força específica em cada trecho:
Trecho 1:
Trecho 2:
Passo 5
Como
, o salto hidráulico não consegue “parar” ali: ele vai migrar no sentido de onde a força específica é maior, ou seja, para montante.
Resposta
O ressalto irá se deslocar para o canal a montante.