SEMINÁRIOS

DE

MECÂNICA DOS

FLUIDOSUFJF – Setembro 2012

Professor Luiz Evaristo Dias Paiva

3 Foronomia

ertedores

3 -

Fo

ron

om

ia

Definição

Qualquer anteparo colocado na seção transversal de um canal com o intuito de controlar o escoamento

ou elevar o nível da água.

3 -

Fo

ron

om

ia

Na hidráulica, são considerados e calculados como orifícios de grandes

dimensões sem borda superior.

Terminologias

facesH: carga do

vertedor

P: altura da

soleira

P’: nível da

água à jusante

Classificação3 -

Fo

ron

om

ia

Quanto à

Forma

Retangular

Trapezoidal

Triangular...

Simples

Seções Combinadas

Composto

Retangular TrapezoidalTriangular

Classificação

• Quando a altura da soleira é maior do que o nível da água à jusante: P>P’

Completo ou livre

• Altura do líquido à montante é menor ou igual à altura da lâmina da água à jusante: P<P’

Incompleto ou afogado3 -

Fo

ron

om

ia

Quanto à altura

relativa da soleira

Classificação

• Parede delgada: chapas metálicas ou madeira chanfrada; O jato passa livremente ao deixar a face de montante.

• Parede espessa (e>0,66H): mantêm o escoamento numa direção longitudinal.

Segundo a espessura da

parede:

3 -

Fo

ron

om

ia

Classificação3 -

Fo

ron

om

ia

Com 2 contrações

laterais

Com 1 contração

lateral

Sem contrações

laterais

ESTIMATIVA DA

VAZÃO NOS

VERTEDORES3 -

Fo

ron

om

ia

Equação Geral

Formulação3 -

Fo

ron

om

ia

Para orifícios grandes, tem-se que:

Fazendo-se h1=0 e h2=H:

Fazendo temos:

z2

3 -

Fo

ron

om

ia

FormulaçãoEquação Geral

z2

3 -

Fo

ron

om

ia

Equação Geral

Valor médio para Cd=0,62. Assim k=1,83:

Sem contração

Com 1 contração

Com 2 contrações

z2

3 -

Fo

ron

om

iaFórmula de

Francis

z2

3 -

Fo

ron

om

iaFórmula da

SSEA*

Sociedade Suíça De engenheiros e Arquitetos*

z2

3 -

Fo

ron

om

iaFórmula de

Bazin

Vertedor

TriangularAdmitindo-se uma faixa elementar como um orifício

pequeno de altura dh, obtém-se para toda a área

triangular a expressão da vazão para o vertedor

triangular com ângulo θ no vértice (figura):

3 -

Fo

ron

om

ia

Fórmula de Thomson (cd=0,604; θ=90⁰):

Vertedor Trapezoidal

de Cipoletti

3 -

Fo

ron

om

ia

Fórmula simplificada:

Vertedor de Parede

Espessa

3 -

Fo

ron

om

ia

Equação de Torricelli: =>

Fazendo L (largura transversal) unitária:

Substituindo:

Finalmente, simplificando:

3 -

Fo

ron

om

ia

Slides: Júlia Castro Mendes