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Vertedores e Orifícios
Universidade Regional do Cariri – URCA
Pró – Reitoria de Ensino de GraduaçãoCoordenação da Construção Civil
Disciplina: Hidráulica Aplicada
Renato de Oliveira FernandesProfessor Assistente
Dep. de Construção Civil/[email protected]
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Vertedores
� Dispositivos para medir ou controlar a vazão em escoamento em um canal.
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Principais usos
� Medição de vazão� Extravasores de Barragens� Tomada d´água em canais� Elevação de nível nos canais� Decantadores e ETA� Escoamentos em galerias
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Classificação quanto aofuncionamento hidráulico
� Quanto a espessura da parede: delgada e espessa
� Quanto ao controle: simples e com controleQuanto ao sentido de fluxo: frontal, lateral, � Quanto ao sentido de fluxo: frontal, lateral, vertical e outros
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Vertedor de parede delgada ou fina Vertedor de parede espessa
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Parede delgada com contração lateral
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Vertedores mais usados
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Vertedores
� É usado para controlar ou medir a vazão em escoamento por um canal.
� É usado em sistemas de irrigação, estações de tratamento de água e esgotos, barragens, de tratamento de água e esgotos, barragens, medição de vazão, etc.
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Vertedor retangular de parede fina sem contração
� Q = 2/3 Cd (2.g)1/2 L h3/2
� (Eq. Geral)
� Q = 1,838.L.h3/2
(Eq. Francis com Cd =
L
h
� (Eq. Francis com Cd = 0,623)
� Desde que: � 0,25<h<0,80 m, P>0,30m
e h<P� P/h >3,5
P
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Vertedor retangular de parede fina com duas contrações
� Q = 1,838.(L-0,20h).h3/2
� (Eq. Francis com Cd = 0,623)� Desde que:
� 0,25<h<0,80 m, P>0,30m e h<P� 0,25<h<0,80 m, P>0,30m e h<P� P/h >3,5
L
h
P
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Vertedor triangular de parede fina
� Q=8/15.Cd.(2g)0,5.tg(α/2).h5/2
� São recomendados para pequenas vazões (Q<30 L/s).
� 0,06<h<0,50m b� 0,06<h<0,50m
� Q = 1,40.h5/2
� Equação Tomson para α = 90°
� 0,05 < h < 0,38 m, P>3h, b>6h
L
b
P
hαααα
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Vertedor trapezoidal de parede fina (tipo Cipoletti)
� Q=1,861.L.h3/2]
0,08<h<0,60a>2hL>3hP>3h
P
h1
4
L
a
P>3hLargura do canal 30 a 60h Vertedor Cipoletti
Tg (θ/2) = ¼1:4 (H:V)
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Vertedor de soleira espessa horizontal
� Q=Cd.1,704.b.H3/2
� e >3.H� 0,4.e<H<1,5.e� Cd (ver tabela 12.7, p.397 – Porto, R de M. 2006)� Cd (ver tabela 12.7, p.397 – Porto, R de M. 2006)
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Descarregadores de barragens
� Perfil padrão WES (Waterways Experiment Station)
Y = 0,5 (X1,85/hd0,85)
Q = C . L . h3/2
C = 2,215(h/hd)0,148
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Orifícios
� Orifício é uma abertura de perímetro fechado, de forma geométrica definida (circular, retangular, triangular, etc).� Descarga livre� Descarga livre� Descarga afogada (submersa)
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Classificação dos orifícios
� Quanto à forma: circulares, triangulares, retangulares.
� Quanto as dimensões:
h
d
� Quanto as dimensões:
� Grande: d > h/3� Pequeno: d < h/3
� Quanto a espessura da
parede:
� Delgada: e < 0,5d� espessa: 0,5d < e < 1,5d
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Lei dos orifícios
Q = c . A. (2.g.h)0,5
em que:C – coeficiente de descargaA – área da seção do orifício (m2)g – aceleração da gravidade (m2/s)
h
g – aceleração da gravidade (m2/s)h – carga hidráulica (m)