apresentaÇÃo vertedores
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VERTEDORES
INSTRUMENTOS PARA MEDIO DE VAZO EM CURSOS DGUA NATURAIS E EM CANAIS CONSTRUDOS
VERTEDORES
VERTEDORES ou VERTEDOUROS So instrumentos hidrulicos utilizados para medir vazo em cursos dgua naturais e em canais construdos.
VERTEDORES - NOMENCLATURARgua para medio da carga hidrulica
Crista ou Soleira: superfcie por onde a gua extravasa
Face: Presente nos vertedores com contraes laterais
VERTEDORES - DEFINIOOs vertedores podem ser definidos como paredes, diques ou aberturas sobre as quais um lquido escoa. O termo aplica-se tambm aos extravasores de represas. Os VERTEDORES devem ser construdos com forma geomtrica definida e seu estudo feito considerando-os como orifcios sem a parte superior.
VERTEDORES - EXEMPLO
Exemplo de vertedor em chapa metlica, usado em instalaes para tratamento de gua. Fonte: www.jinox.com.br/vertedouros9.asp
VERTEDORES - CLASSIFICAOMuitos fatores podem servir de base para a classificao dos vertedores. Exemplos: Quanto forma: Simples (retangulares, trapezoidais, triangulares); Compostos (sees combinadas duas ou mais formas geomtricas).
CLASSIFICAO DOS VERTEDORES: FORMA esquerda na figura, vse um vertedor de forma simples (retangular) utilizado para medir grandes vazes. direita h um vertedor de seo composta (retangular na parte superior e triangular em baixo). A forma triangular apropriada para medir vazes pequenas com preciso.
CLASSIFICAO DOS VERTEDORES: TIPO DA SOLEIRAQuanto ao tipo da soleira ou crista: Soleira delgada (chapa metlica ou madeira chanfrada); Soleira espessa (alvenaria de pedras ou tijolos e concreto)
CLASSIFICAO DOS VERTEDORES: SOLEIRA DELGADALmina vertente (tambm denominada veia lquida)
Fundo do canal
Soleira chanfrada para que a lmina vertente a toque num s ponto.
CLASSIFICAO DOS VERTEDORES: SOLEIRA DELGADA
Vertedor triangular de soleira delgada
CLASSIFICAO DOS VERTEDORES: SOLEIRA ESPESSAH
Soleira
eCondio: e > 0,66 H
CLASSIFICAO DOS VERTEDORES: LARGURA RELATIVAQuanto largura relativa da soleira: Vertedores sem contraes laterais; Vertedores com uma contrao lateral; vertedores com duas contraes laterais.
CLASSIFICAO DOS VERTEDORES: LARGURA RELATIVA
Vertedor sem contraes laterais
Vertedor retangular com duas contraes laterais
CLCULO DA VAZO ATRAVS DE VERTEDORESPara orifcios de grandes dimenses, foi deduzida a seguinte equao:
2 Q = .Cd .L. 2. g .(h 23 / 2 h13 / 2 ) 3Fazendo-se h1=0 e h2=H, a equao fica:
2 Q = .Cd .L. 2. g. H 3 / 2 3
CLCULO DA VAZO ATRAVS DE VERTEDORESQ= K.L.H3/2
2 , onde K = .Cd . 2. g 3
Para o valor mdio de Cd = 0,62, temos: K = 2/3 x 0,62 x 4,43 = 1,83
Q = 1,83.L.H3/2(Frmula de Francis para vertedores sem contraes laterais) Sendo Q dada em m3/s e L e H em metros.
INFLUNCIA DAS CONTRAES LATERAISAs contraes ocorrem nos vertedores cuja largura menor que a largura do canal onde esto instalados.
INFLUNCIA DAS CONTRAES LATERAIS
Quando for necessrio construir um vertedor com contraes laterais, deve-se fazer uma correo no valor de L da frmula de Francis, que passa a ser denominado L.
INFLUNCIA DAS CONTRAES LATERAISA presena das contraes faz com que a largura real L atue como se estivesse reduzida a um comprimento menor L. Para uma contrao apenas, L = L 0,1.H Para duas contraes, L = L 0,2.H Para o caso mais comum de duas contraes laterais, a frmula fica:
Q = 1,838.(L 0,2.H ).H
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VERTEDOR CIPOLLETTIPara compensar a reduo de vazo produzida pelas contraes laterais, Cipolletti props um modelo de vertedor de forma trapezoidal com a seguinte forma:Q1 Q2 Q1A soleira L continua com a mesma dimenso, mas as vazes Q1 de ambos os lados compensam a reduo de vazo. Q = Q2 + 2 Q1
L
VERTEDOR CIPOLLETTI
VERTEDOR CIPOLLETTIA inclinao das faces deve ser 1:4 (1 na horizontal para 4 na vertical), pois deste modo a vazo atravs das partes triangulares acrescentadas compensa o decrscimo de vazo provocado pelas contraes laterais. Para o vertedor Cipolletti pode ser aplicada a frmula de Francis sem a correo para o comprimento da soleira.1 4
Q = 1,83.L.H3/2
VERTEDOR CIPOLLETTIFrmula emprica para vertedor trapezoidal.Q1 h Q2 Q1
LBaseado-se em experincias feitas em 1915 para vertedores trapezoidais, Gourley Crimp estabeleceram a seguinte frmula emprica:
Q = 1,32h
2 , 47
tg + 1,69b
1, 02
h
1, 47
(1)
VERTEDOR CIPOLLETTIClculo do decrscimo de vazo retangular com duas contraes; em vertedor
2 Q = Cd 15
2g h
52
(2)
A fim de compensar esse decrscimo de vazo, Cipolletti imaginou adicionar ao retngulo uma rea triangular, de mesma carga h, cuja vazo dada por,
8 2g 52 Q= Cd h tg 15 2
(3)
VERTEDOR CIPOLLETTIO vertedor de Cipolletti, no qual a soleira est em parede delgada pode ser representado por,
h5 2 2 2g 32 Q= Cd 5 +b h 3
VERTEDOR TRIANGULAROs vertedores triangulares so recomendados para medir pequenas vazes, pois permitem maior preciso na leitura da altura H do que os de soleira plana. So usualmente construdos a partir de chapas metlicas, com ngulo de 90.90
Q = 1,4.H
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VERTEDOR TRIANGULAR
VERTEDOR TRIANGULAR
Vertedor triangular de 900, de paredes delgadas
VERTEDOR TRIANGULAR
VERTEDORES DE SOLEIRA ESPESSAH
Soleira
e
Q = 1,71.L.H
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RECOMENDAES PARA CONSTRUO DE UM VERTEDOR RETANGULAR(Preferencialmente sem contrao lateral) A soleira deve ser delgada, reta, em nvel com o plano horizontal e normal direo do fluxo (convm utilizar uma placa de metal); A distncia da crista ao fundo e aos lados do canal deve ser igual a 3H (no mnimo 20 cm); Deve haver livre admisso de ar debaixo da lmina de gua (veia livre); A carga hidrulica H deve ser maior que 5 cm e menor que 60 cm;
RECOMENDAES PARA CONSTRUO DE UM VERTEDOR RETANGULARO comprimento da soleira deve ser no mnimo igual a 3H (no mnimo 20 a 30 cm); A montante do vertedor deve haver um trecho retilneo para regularizar o movimento da gua, de preferncia com o fundo em nvel. Observaes: - A rgua pode ser colocada num poo lateral ao canal para fugir da influncia de ondas; - O nvel da gua a jusante no deve estar prximo da soleira do vertedor (p < p).
VERTEDOR ATUANDO COMO CAIXA DE NVEL EM REPRESA
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