Relatório 1- Hidraulica Vertedores

FACULDADES FACULDADES INTEGRADAS ESPÍRITO-SANTENSES DISCIPLINA DE HIDRÁULICA

Relatório de experimento: Determinação da vazão em um vertedor retangular com 02 contrações e um vertedor triangular.

Vitória, Abril, 2014.

Relatório de experimento: Determinação da vazão em um vertedor retangular com 02 contrações e um vertedor triangular. Data do experimento: 30/04/2014 Alunos: Bruna Tonini Denise Spalenza Fabiana Rigo Monique Reis Walter Pestana Gabriella Passamani Tiago Luiz

Vitória, Abril, 2014.

INTRODUÇÃO  Nesse experimento determinamos a vazão no vertedor retangular com duas contrações, a vazão no vertedor triangular e compramos as vazões reais encontradas com as vazões teóricas obtidas por fórmulas. Ainda com uma trena obtivemos as medidas de m.c.a (metro de coluna d’água), onde com a largura e o comprimento do corpo d’água,

determinamos a vazão. Em hidráulica, vertedor é um canal artificial executado com a finalidade de conduzir seguramente a água através de uma barreira, que geralmente é uma  barragem,  ou ele é destinado a auxiliar na medição da vazão de um dado fluxo de água. O excesso de água acumulada em um reservatório de uma barragem, seja de uma usina hidrelétrica ou de outra barragem qualquer (irrigação, abastecimento, navegação etc.) deve ser extravasada de forma segura por um canal ou túnel, de montante  para a  jusante.  Neste sentido, o vertedouro é o órgão de segurança da represa. Ele também é chamado de vertedouro, sangrador ou sangradouro. É o "ladrão" do reservatório.

1. OBJETIVO: - Determinar a vazão no vertedor retangular de soleira delgada com duas contrações; - Determinar a vazão no vertedor triangular de soleira delgada; - Comparar as vazões (real x teórica); - Tirar conclusões.

2. MATERIAIS: - Tubo diafragma; - Vertedor retangular de duas contrações; - Vertedor triangular; - Água; - Cronometro; - Trena.

3. FÓRMULAS/ PROCEDIMENTOS - Cálculo da vazão de um vertedor retangular de soleira delgada com duas contrações  Nessa experiência tem-se como um dos objetivos calcular à vazão no vertedor retangular com 02 contrações. Mediu-se todos os pontos do experimento, conforme demonstrado na figura abaixo.

DESENHO 1: Esquema do reservatório

Os valores obtidos com as medições foram os seguintes:

DADOS: - Do reservatório Largura



60,5cm (0,605m)

Comprim.  50,4cm (0,504m) Altura  20cm (0,20m) pré - estabelecida Tempo  29,20 s

- Do vertedor B  60cm (0,60m) L  20,01cm (0,201m) H  3,5cm (0,035m) P  25,2cm (0,252m)

O primeiro passo consistiu em determinar o valor da vazão do sistema motor-bomba,  para assim encontraremos a vazão teórica do vertedor. O sistema foi ligado e a água começou a preencher o reservatório, ao chegar na altura pré-estabelecida (20 cm) o cronometro foi iniciado e ao atingir o final desta o cronometro foi parado, com isso temos: V reservatório = larg. x comprim. x altura V reservatório = 0,605 x 0,504 x 0,20 V reservatório = 0,06 m³ Cálculo da vazão teórica: Qt   V  / t  Qt   0,06 / 29,2 Qt   2,05  10 3 m 3 / s 



2,05l / s

Onde: Qt representa a vazão volumétrica, V é o volume e t o intervalo de tempo para se encher o reservatório. Depois que a vazão teórica foi encontrada partiu-se para a segunda etapa de experiência que consistiu em achar o valor da vazão real. Para isso devia-se ligar o conjunto motor-bomba e medir novamente o sistema em funcionamento.

DESENHO 2: Esquema do vertedor retangular (medidas com sistema motor-bomba ligado (altura da lâmina liquida) )

Determinação do valor de L` (para 02 contrações):  L`  L  0,2 H   L` 0,201  0,2  0,035  L` 0,201  0,007  L` 0,194m

Cálculo para a vazão real, utilizando a fórmula de Francis: Qr   1,838  L` H 3 / 2 Qr   1,838  0,194  (0,035) 3 / 2 Qr   0,35657  (6,55  10 3 ) 

Qr   2,33  10 3 m 3 / s 



2,33l / s

Calculo do erro:

 ERRO % 

Qr   Qt  Qr 



100

(2,33  10 3 )  (2,05  10 3 ) 

 ERRO % 

 ERRO %  12,02%

2,33  10





3



100

- Cálculo da vazão em um vertedor triangular de soleira delgada

DESENHO 3: Esquema do vertedor triangular (medidas com sistema motor-bomba ligado (altura da lâmina liquida) )

Os valores obtidos com as medições foram os seguintes:

DADOS: - Do reservatório Largura



60,5cm (0,605m)

Comprim.  50,4cm (0,504m) Altura  20cm (0,20m) pré - estabelecida Tempo  31,26 s

- Do vertedor B  60cm (0,60m) H  8,3cm (0,083m) P  20,1cm (0,201m)

Vazão teórica: Qt   V  / t  Qt   0,06 / 31,26 Qt   1,92  10 3 m 3 / s 



1,92l / s

Vazão real, utilizando a fórmula de Thompson: Qr   1,4  H 5 / 2 Qr   1,4  (0,083) 5 / 2 Qr   1,4  (1,9847  10 3 ) 

Qr   2,78  10 3 m 3 / s 



2,78l / s

Erro:  ERRO %   ERRO % 

Qr   Qt  Qr 



2,78  10



100

3



(1,92  10 3 )

2,78  10



3





100

 ERRO %  30,94%

CONCLUSÃO Observamos que em um vertedor com duas contrações, a vazão teórica e a vazão real são maiores do que a vazão teórica e vazão real de um vertedor triangular, ou seja, quanto maior a quantidade de vertedores menor será a vazão.