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PHD2301/Canais 1/1
Escoamento em Condutos Escoamento em Condutos LivresLivres
AULA 1AULA 1
EPUSP, 10 de março de 2004
J RODOLFO S MARTINS
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Objetivos da aulaObjetivos da aula
apresentar a teoria geral dos escoamentos em canais, perdas de carga e regimes de escoamento
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RoteiroRoteiro
• Conduto Livre x Conduto Forçado
• Resistência ao Escoamento
• Cálculo das perdas de carga em fundo fixo
• Regime Permanente Uniforme
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Definições
O escoamento em canais é caracterizado por apresentar uma superfície livre na qual reina a pressão atmosférica. Estes escoamentos tem um grande número de aplicações práticas na engenharia, estando presente em áreas como o saneamento, a drenagem urbana, irrigação, hidro-eletricidade, navegação e conservação do meio ambiente.
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Exemplos
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Exemplos
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Exemplos
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Canal de Fundo Fixo
• Geometria da Seção
• Declividade de Fundo
• Acabamento/revestimento/rugosidade das paredes
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Canal Artificial Escavado
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Canal Revestido em Gabião
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Canais Artificiais
• efeitos da fase sólida (concentração de sedimentos)
• deformações dinâmicas do fundo (rugosidade de forma)
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Leito Móvel Grosseiro
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Leito Móvel com material fino
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Singularidades
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Regimes de Escoamento
Uniforme
gradual Permanente os parâmetros não variam com o tempo Variado
rápido Uniforme
gradual
Tip
os
de
Esc
oam
ento
Não Permanente os parâmetros variam com o tempo
Variado rápido
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Parâmetros Geométricos
Elementos Geométricos dos Canais A área molhada ou área da seção transversal do escoamento p perímetro molhado é o comprimento da fronteira sólida do conduto em contado com o fluido Rh relação entre área e perímetro molhado Y0 altura d’água ou profundidade local B largura na superfície do escoamento
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Seç
ões
Tra
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Resistência ao Escoamento
• Tensão tangencial junto ao perímetro é constante• A inclinação é pequena de forma que i=tg=
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Velocidade de Atrito – Equação de Chezy
0*0 SgRu h
200 US
P
A 00 SRCSR
gU hh
g
C
u
U
*
Parâmetro de resistência ao escoamento