Exercícios Resolvidos de Canais Abertos Hidráulica e Escoamento

81 Um canal triangular com Z 100 transporta 080 m3s com uma profundidade de 120 m Determinar o regime de escoamento B 2 x y 2 x 120 B 240 m A B y2 120 x 2402 A 144 m2 U Q A 080 144 U 056 ms yn A B 144 240 yn 060 m Fn U sqrtg yn 056 sqrt981 x 06 Fn 023 Regime Subcrítico 82 Um canal retangular com largura de 8 m transporta uma vazão de 40 m3s Determinar a profundidade e a velocidade crítica B8m Q40m3s q Q B 408 q 5 m3sm yc cuberootq2 g cuberoot52 981 yc 137 m Uc Q Ac Q B yc q yc 5 137 Uc 365 ms 83 Calcular a vazão e velocidade críticas para um canal trapezoidal com largura da base de 400 m e taludes 4H1V sabendo que yc 2 m b40m z4 yc20 m Bcb2x 4 yc42x4x2 Bc20 m Ac b Bc2 yc 4202 x 2 Ac 24 m2 Qc2 Bc g Ac3 Qc2 x 20 981 x243 Qc 823 m3s Uc Qc Ac 823 24 Uc 343 ms 84 Calcular a vazão em um canal retangular largo sabendo que a profundidade crítica é de 220 m yc 220 m Ret largo By ABy P B 2y B Rh A P By B y Q Q B yc cuberootq² g 220 cuberootq² 981 Q 1022 m³sm y E E Ec yc yf yt y m E m 086 129 060 149 040 239 150 164 250 255 86 Em um rio com profundidade hidráulica de 150 m e velocidade média de escoamento de 080 ms ocorre uma perturbação superficial Qual a velocidade de propagação da onda formada em direção montante e jusante yh 150 m U 080 ms Fn U sqrtg yh 080 sqrt981 x 150 Fn 021 subcrítico C U U C C sqrtg yh sqrt981 x 150 C 384 ms 384 08 080 384 304 ms 464 ms 87 Um canal retangular com largura de 50 m transporta uma vazão de 200 m³s com uma profundidade de escoamento inicial de 2 m Após uma mudança de declividade a profundidade passa a ser de 060 m Supondo ausência de perda de carga pedese a construir a curva da energia específica b determinar a energia crítica c determinar a energia específica no segundo trecho B 50 m Q 200 m³s yi 20 m yf 060 m a yc cuberootQ² g B² cuberoot200² 981 x 50² yc 118 m Ec 32 yc 32 x 118 Ec 177 m E y Q² 2g B² y² y 200² 2 x 981 x 50² x y² y 0815 y² ym Em 20 220 15 186 118 177 crítico 08 207 06 286 b Ec 177 m c EF 286 m Exercício Extra Considere as condições do exercício 87 pedese a Calcular a profundidade fluvial para uma energia igual a 20 m b Calcular a profundidade torrencial para uma energia igual a 25 m a E y 0815 y2 y m E m 175 202 y m E m 175 202 174 201 y m E m 175 202 174 201 173 200 y m E m 175 202 174 201 173 200 172 200 y m E m 175 202 174 201 173 200 2002 172 200 1995 Logo yf 173 m E y 2 y30815 y3 E y20 y08150 y 056m 084m 173 m X Super Sub b E y 0815 y 2 Logo yt 067 m E y 2 y30815 y3 E y20 y08150 y 052m 067m 235 m X Super Sub y m E m 070 236 y m E m 070 236 065 258 y m E m 070 236 065 258 066 253 y m E m 070 236 065 258 066 253 067 249 y m E m 070 236 065 258 066 253 067 249 068 244 y m E m 070 236 065 258 066 253 067 249 068 244