Lista de Exercícios sobre Hidráulica - Condutos Livres

UFPBCTDECA HIDRAULICA CONDUTOS LIVRES Lista de Exercicios 2 1 Um canal escavado com paredes de alvenaria possui secdo transversal em formato trapezoidal com base igual a 50 m e talude 12 VH O coeficiente de rugosidade da equacdo de Manning é igual a 0025 oS Sabendose que a profundidade dagua é de 30 m e a declividade do fundo do canal é 045 mkm pedese calcular a velocidade média e a vazdo escoando pelo canal Fonte adaptado de Fialho G Hidrdulica conceitos e aplicagées Rio de Janeiro UFRJCurso de Especializagdo em Engenharia Sanitaria e Ambiental 2006 LLL x B Solugdo Abzyy fz Bb2zy b Pela formula de Manning 3 2 121 1 A3 1 1 bzyy Pa V Rh312 V 12 72 V l2 n n 7 n oe 2 1 sy 1 5233 0452 V 125 m 125ms 0025 5 23 V1 27 1000 Pela equacdo da continuidade QAV QbtzyyV Q4233125 Q4128m3s OO mmmrmre 2 Um canal escavado com paredes de alvenaria possui sedo transversal em formato trapezoidal com base igual a 50 m e talude 12 VH O coeficiente de rugosidade da equacdo de Manning é igual a 0025 Sabendose que a vazdo escoando pelo canal é 4128 ms e a profundidade dagua é de 30 m pedese calcular a declividade de fundo e a velocidade média do escoamento Fonte adaptado de Fialho G Hidrdulica conceitos e aplicagées Rio de Janeiro UFRJCurso de Especializagdo em Engenharia Sanitaria e Ambiental 2006 Solugao Pela equacdo da continuidade OO OoOoOoeeememm w0wIee 4128 QAV v2 y2 V V2125ms A b zyy 5 233 Pela formula de Manning 3 2 revwéw CCS 121 1 A3 1 1 bzyy Pa VRh312 V 122 7 V l2 n n 7 n oe 1 5233 5 1 m 4252 ee ess Z 1 000045 0045 045mkm 0025 S23v12 m 3 Um canal escavado com paredes de alvenaria possui sedo transversal em formato trapezoidal com base igual a 50 m e talude 12 VH O coeficiente de rugosidade da equacdo de Manning é igual a 0025 TTT Sabendose que a vazdo escoando pelo canal é 4128 ms e a declividade do fundo do canal é 045 mkm pedese calcular a profundidade dagua e a velocidade média de escoamento Fonte adaptado de Fialho G Hidraulica conceitos e aplicagées Rio de Janeiro UFRJCurso de Especializagao em Engenharia Sanitaria e Ambiental 2006 Solugao Pela formula de Manning 5 5 1 oo221 1 AB 1 1 bzyy3 1 VaRhI Q7aP oat ete yB 2 n 2 ps b 2yv1 27 5 1 1 542yy3 045 2 4128116 2yyP y300m TTT 0025 1000 5 2yv1 223 Pela equacdo da continuidade SSeS 4128 QaAv 3 ya 5 po 2 pi 8 pe125ms A bzyy 5 233 4 E P 181 SILVESTRE 1985 p 273 Um canal trapezoidal com b 610 m z 2 J 00016 mm en 0025 transporta 112 m3s de agua Determinar a velocidade e a profundidade normais deste conduto Solugao Pela formula de Manning expressa em funcdo da vazao oR 5 5 1 224 1 AB 1 1 b2ZYn Yn i V Rh312 Q52 a1 MO 2 Yuh Inl 3 nN ps n 2 p3 b 2ynV1 273 OO mmmrmre 5 1 610 2 yn Yn 1 z LO FP yw Inl 0016F yy 1018m 0025 3 S ee 610 2 ypV1 27 eno 103 m com esté na resposta dolivro Por gentileza rever esses célculos Pela formula de Manning expressa em funcdo da velocidade 2 2 124 1 Ay 2 1 tzyrm 2 VRh312 V 2 Y 2 n n 7 nn ee 2 1 610210181018 3 i he 008 000162 V 1353 ms e no 136 m com esta na resposta do livro 5 E P 182 SILVESTRE 1985 p 273 A largura do fundo de um canal mede 610 m a inclinagdo de suas paredes é de 21e n0025 Determinar a a declividade normal para y 103 m obs nao foi informada no enunciado porém considerar 112 ms b a declividade critica e a correspondente profundidade para Q 112 ms Solugao a Pela formula de Manning expressa em fungdo da vazao 5 5 1 24 1 AB 21 1 D ZYn Yn I a eee V Rh312 Q52 Q a1 MOF 2 yn Ini nN ps n 2 p3 b 2ynV1 228 5 1 610 2103 103 3 2 ee wG63weSVGwGgOoO a 112 Fr In In 000153 mm 0025 3 610 2103 V1 27 eno 00016 mm com ext na resposta do lve b Na condico critica para qualquer tipo de canal VM VP tz yeyel 112 610 2yeyel g B g b22Y 981 610 22 y OT Ve 065 M en80056 m com ests na resposta do livro Pela formula de Manning expressa em funcdo da vazao 5 5 1 bzycvel3 4 1 610 2065 065 3 1 TT g2 Ke YeYel phe 3 u24 1 Belg 5 b 2yV1223 610 2065 V1 2 I 00078 mm e no 0067 mm com esté na resposta do livro 6 E P 183 SILVESTRE 1985 p 273 Calcular a vazdo de uma calha de segao triangular ee de estrada de rodagem para z 2n 0017 y 007 me 003 mm Solugao Pela formula de Manning expressa em funcdo da vazao 5 nb 1 AB 2 1 zy3 1 Q7aP gan in wS ooo P3 2yv1223 3 1 200773 i 3 TO QO e010 Q 001 ms 2007 V1 223 7 Um canal de drenagem de terra com vegetacao rasteira nos taludes e fundo n 0035 tabelado com taludes 251 e declividade de fundo J 30 cmkm foi dimensionado para uma determinada vazdo de projeto Q tendose chegado a uma secdo com largura de Ts fundo igual a b 175 me altura de agua de y 140 m a Qual a vazao de projeto b A vazao encontrada é de minimo perimetro molhado Solugao a Pela formula de Manning expressa em fungdo da vazao 5 5 1 ET eeeVCeoeeeeeeeeeeeeeee 1 bzyy 3 i 1 175 25140 140 3 030 qa Oe 0 ans 5 to00 b2yV1z23 175 21401 257 Q311m3s b Para um canal trapezoidal qualquer o perimetro molhadoé Pb2yy12z Assim pelos dados P 175 21401 252 P929m Para a condido de maxima eficiéncia P2y 27 1z z araeaewvreeoswseaseweewrewreveEewreVTaSwereeewrewrervv P 21402125725 P808m Portanto P P Nao é de perimetro minimo 8 Um canal retangular conduz 30 m3s de agua por um metro de largura Calcular a energia especifica minima no canal Solugao A energia especifica é minima no canal quando a profundidade de agua é critica Assim EXCLUSIVAMENTE PARA CANAIS RETANGULARES 10 dona o unitari 097 onde q vazao unitaria 9 097m Ye 9 q Ve 381 Ye Portanto E ve e na condicao critica E ye y 2g Gs c Ve 29 2 2 it B52 i A Be Ye oo Be Ye Be Yet Oe 3 2 nnorrwseerr COI ame ww E097 oo E146kgfmkgf 2981