2.1 hidrometria condutos livres

8/19/2019 2.1 Hidrometria Condutos Livres

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁSESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS

SETOR DE ENGENHARIA RURAL

Prof. Adão Wagner Pêgo Evangelista

2 -HIDROMETRIA (Medição de Vazão)

2.1 - INTRODUÇÃO

- Definição: É o estudo dos métodos de medição de velocidade e vazão

- Importância

Quantificar a vazão disponível para projetos de irrigação; Controlar a vazão (volume) de água de irrigação a ser aplicada em projetos

(racionalizar o uso da água); e Quantificar a vazão disponível para acionar uma roda d’água ou carneiro hidráulico.

A escolha do método depende:

Do volume do fluxo de água; Das condições locais; Do custo (existem equipamentos caros e outros simples e baratos); Da precisão desejada

2.2 - MÉTODOS

2.2.1) APLICADOS A CONDUTOS LIVRES (CANAIS)

a) MÉTODO DIRETO

Volumétrico Gravimétrico ( Alta precisão, usado como calibração de outros métodos).

Utilização: Pequenas vazões (Q 10 litros/s)



a-1) Volumétrico

Baseia-se no tempo decorrido (t) para que um determinado fluxo de água ocupe umrecipiente com volume conhecido (Vol).

onde: Q ( L/s ) ; Vol ( L ) ; t ( s )

Importante: Realizar 3 repetições e obter a média.

a-2) Gravimétrico

Consiste na pesagem de um determinado volume de água obtido em um determinadotempo.

Exemplo: Balança: 20 kg (massa no S.I) ou 20 kgf (peso no Sist. Técnico)



b) MÉTODO DO FLUTUADOR

Utilização: Grandes vazões (Q > 300 L/s)

Através de flutuadores (pode ser utilizada uma garrafa plástica, bóia, etc.) determina-

se a velocidade superficial do escoamento. Esta velocidade superficial é, na maioria dasvezes, superior a velocidade média do escoamento. A velocidade média corresponde de 80 a90% da velocidade superficial. Multiplicando-se a velocidade média pela área molhada (áreada seção transversal por onde está ocorrendo o escoamento), obteremos a vazão.



Exemplo: O flutuador demorou 20 s para percorrer o trecho entre os pontos 1 e 2 ( 10 m ).

VMED = 0,85 x 0,5 m/s VMED = 0,425 m/s

Supondo uma área da seção transversal igual a 1,5 m2 :

Q = 0,425 m/s x 1,5 m2 Q = 0,64 m3/s ou Q = 640 L/s

c) MÉTODO DO VERTEDOR

Vertedores são simples aberturas ou entalhes na parte superior de uma parede poronde o líquido escoa. Podem ser instalados em cursos d’água naturais ou artificiais.

Utilização: pequenos cursos d’água, canais (vazão média)(10 Q 300 L/s)

Onde:L largura da soleiraH altura da lâmina de água que passa (carga hidráulica) sobre a soleiraP distância do fundo d’água à soleiraP’ profundidade do curso de água à jusante do vertedor



Alguns cuidados na instalação do Vertedor

- A soleira deve estar nivelada;- Face de montante na vertical e deve ser lisa;- Paredes delgadas ou cantos em bisel;- Não deve ser afogado. A água não deve escoar pela parede de jusante;

- P

2H ( P deve ser superior a 20 cm );- 5 cm H 60 cm;- Escolher um trecho retilíneo, de pelo menos 3 m para a instalação do vertedor;- Fazer a medição de H 1,5 m antes do vertedor.

C.1 Tipos de Vertedores e suas equações para a determinação da vazão

C1.1 - Vertedor Triangular:

- Maior precisão para pequenas vazões

C1.2 - Vertedor Retangular

C1.2.1 – Com duas contrações laterais

As contrações ocorrem nos vertedores cuja largura é inferior à largura do cursod’água.



C1.2.2 - Sem contração lateral

C1.3 - Vertedor trapezoidal (CIPOLLETTI)

C1.4 - Vertedor circular



d) MEDIDOR “ WSC FLUME” ( Calha )

Muito utilizado para medir a vazão em sulcos de irrigação ou canais. Nesteequipamento, a água praticamente não se eleva ( represamento ) à montante do ponto deinstalação. Por este motivo é muito utilizado em projetos de irrigação por superfície ( sulcos );

São construídas em três tamanhos diferentes: pequena, média e grande; Para a medição da vazão, somente a leitura de uma régua graduada em milímetros,encostada na parede lateral da entrada, é suficiente. A leitura é convertida em vazão atravésde Tabelas ou de prévia calibração com outros métodos (Equações).

e) MOLINETE

São pás ou hélices que giram impulsionadas pela velocidade de escoamento;

Estabelece-se uma proporcionalidade entre o número de voltas por unidade detempo e velocidade de escoamento;

É necessário a determinação da área da seção de escoamento para adeterminação da vazão (Q = A.V);

Podem ser utilizados em condutos “livres” ou “forçados” ;

É muito preciso na determinação da velocidade de escoamento.

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