Fluxo Bidimensional

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Text of Fluxo Bidimensional

  • 8/17/2019 Fluxo Bidimensional

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    Prof. Leandro Calve

     Adaptado de: Almeida  – PUC/GO e

    Bastos - FURG

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     Á GUA  NO SOLO  (FLUXOS UNI E BIDIMENSIONAIS)

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    FLUXO UNIDIMENSIONAL 

    DIREÇÃO DO FLUXO LINEAR (EX.: PERMEÂMETRO)

    FLUXO TRIDIMENSIONAL 

    DIREÇÃO DO FLUXO DIFUSA (EX.: INFILTRAÇÃO EM POÇO)

    FLUXO BIDIMENSIONAL 

    DIREÇÃO DO FLUXO EM PLANOS PARALELOS (EX.: PERCOLAÇÃO  ATRAVÉS DA FUNDAÇÃO DE UMA  BARRAGEM 

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    REDES DE FLUXO 

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     Linhas de Fluxo  –  caminho retilíneo

     Canais de Fluxo  – faixas entre as linhas de fluxo (vazão)

     Linhas Equipotenciais  –  linhas com cargas hidráulicas iguais 

    8 cm (largura)

    Canais de Fluxo (NF)?  Faixas de Perda Equipotencial (ND)?

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    REDES DE FLUXO - UNIDIMENSIONAL 

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    8 cm (largura)

    l = distancia entre as equipotenciais

    Dado: k = 0,05 cm/s  Vazão pela Lei de Darcy?

    Dissipação de carga por atrito com o solo

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      k (solo) = constante  V ≠s   i(AC) > i(BD)

     Varia de ponto para ponto NFs = vazões iguais* * A(interna) < A(externa) NDs (cada um) = h / l NFs x NDs (quadrados)

     Linhas equipotenciais são perpendiculares as de Fluxos

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    REDES DE FLUXO - BIDIMENSIONAL 

    Gradiente Hidráulico (i) = h / L

    Perda de carga por espaço percorrido

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    REDES DE FLUXO - BIDIMENSIONAL 

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    REDES DE FLUXO - BIDIMENSIONAL 

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    REDES DE FLUXO - BIDIMENSIONAL 

    K = 10-2cm/s

    Nf = 5,7Nd = 12

    Q = k * h*Nf/Nd Q = 10-2 * 6 *5,7/12 = 2,85*10-2cm3/s

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    REDES DE FLUXO  –  BIDIMENSIONAL  EXEMPLOS 

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    REDES DE FLUXO  –  BIDIMENSIONAL  PERCOLAÇÃO SOB PRACHADA 

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    REDES DE FLUXO  –  BIDIMENSIONAL  PERCOLAÇÃO SOB PRACHADA 

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    REDES DE FLUXO - BIDIMENSIONAL 

     Cargas e Pressões  Carga Altimétrica (ha) dos pontos? (cota do ponto  –  

    Datum)

     Carga Total (H) dos pontos? (altura que a água subirianum tubo  –  considerando as perdas equipotenciais)  Carga Piezométrica (hP) dos pontos? (hP = hT  –  hA) hp é expressa em unidades de pressão:

    u = hp x Yw

    E

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    REDES DE FLUXO - BIDIMENSIONAL 

    - NF = 5

    - ND = 14

    - h = 15,4 m

    - Q = 10-4 *15,4*5/14 = 5,5 m³/s (por metro de comprimento da barragem)

    -   Δh = 1,1 m (gradiente)

    - HpA = Ht- Ha = [55,4- (6*1,1)]  –  35 = 13,8

    -   μA = 13,8m * 10kN/m3 = 138 kPa 

    -  Areia movediça, ponto E - i(a) = 1,1 / 6 = 0,18 (6 é a distancia entre as

    equipotenciais em a) - i(a) > i(b) - i_crítico = ponto E (fluxo ascendente)

    E

    i_crit = Ysub / Yw FS = i_crit / i_e

    K = 10 -4

     m 3

    /s

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    CONDIÇÃO  ANISOTRÓPICA DE PERMEABILIDADE 

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    O coeficiente de permeabilidade na direçãohorizontal tende a ser maior que na direção vertical

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    CONDIÇÃO  ANISOTRÓPICA DE PERMEABILIDADE 

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    Como há maior permeabilidade na direção horizontal a linha de fluxo se distorce nesta direção

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    CONDIÇÃO  ANISOTRÓPICA DE PERMEABILIDADE 

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