Ressalto Hidráulico-Conceitos Classificação e Aplicações

Hidráulica HID 0061 Prof Oswaldo H Souza Jr Universidade Federal de Itajubá UNIFEI Instituto de Recursos Naturais IRN Escoamento bruscamente variado Ressalto Hidráulico O salto ou ressalto hidráulico é uma elevação brusca da superfície líquida promovendo elevação brusca do nível dágua em curta distância A mudança repentina de profundidade envolve uma perda significativa de energia em função da grande turbulência através de agitação pronunciada Ocorre na transição de um escoamento supercrítico para um subcrítico transição de escoamento torrencial para fluvial Corresponde à mudança de regime de uma profundidade menor que a crítica para outra maior que esta corresponde à mudança de velocidade de maior para menor que a crítica Há instabilidade na superfície com ondulações e rolos responsáveis por incorporação de ar no escoamento É freqüentemente observado no sopé das barragens a jusante das comportas e nas vizinhanças de obstáculos submersos por exemplo nos pilares de pontes vertedores comportas na expansão ou contração de canais É empregado como dissipador de energia para evitar erosão de leitos naturais a jusante de obras hidráulicas Fr 1 y2y1 Classificação Esboço 1 1 Impossível 10 a 17 10 a 20 Onda estacionária ou ressalto ondulante 17 a 25 20 a 31 Ressalto fraco 25 a 45 31 a 59 Ressalto oscilante 45 a 9 59 a 12 Ressalto estável e insensível as condições a jusante 90 12 Ressalto forte e bastante intermitente Ressalto em canais retangulares de declividade nula Com efeito utilizandose a equação da conservação da quantidade de movimento e supondose um canal horizontal com declividade nula temse 2 x Q2g x B2 y2 x y12 y22 x y1 conhecendose y1 y2 y12sqrt1 8Fr12 1 conhecendose y2 y1 y22sqrt1 8Fr22 1 A perda de carga localizada no ressalto pode ser obtida através da aplicação da equação de Bernoulli entre as seções de ocorrência das profundidades conjugadas ΔE y2 y134 y1 y2 O comprimento do ressalto hidráulico não pode ser definido através de expressões teóricas tornando necessário o desenvolvimento de estudos experimentais para obtenção de elementos que permitam o seu cálculo Existem diversas fórmulas empíricas que possibilitam sua estimativa sendo a seguinte expressão proposta pelo organismo norteamericano US Bureau of Reclamation USBR a mais comum no meio técnico Lr 69 y2 y1 Ver exemplos 111 e 112 do livro Fund de Engenharia Hidráulica Ressalto em condutos circulares Trabalhos de Straub 1978 Válida para yD entre 002 e 085 Ver exemplo 113 do livro Fund de Engenharia Hidráulica Ressaltos em canais inclinados y2y1 versus Fr1 graph with curves for l 0 Horizontal l 005 l 010 l 015 l 020 l 025 and an illustration showing the flow parameters y1 y2 U1 U2 and slope I Ver exemplo 114 do livro Fund de Engenharia Hidráulica