Baixe Calculo de Vazão em Vertedores: Retangular, Triangular, Trapezoidal e Circular e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Minas, somente na Docsity!
c ) O vertedor Cipolletti é um vertedor trapezoidal com as faces inclinadas na proporção de 1: (h:v ). Sendo assim , é possível calcular o ângulo com a vertical, já que :
tg ( F 07 1 /2) = 1/ 4 F 0D E^ F 07 1 = 28,06º
Da mesma forma que o vertedor trapezoidal anterior , a área será dada por :
, área do trapézio
onde:
b = 2H*tg( F 07 1 /2)
Sendo F 07 1 = 28,06º , encontra-se : l = 3,875 m
A vazão no vertedor Cipoletti é calculada pela expressão :
onde :
l comprimento da base menor do trapézio H carga do vertedor
Substituindo os valores, encontra-se :
Q = 2,548 m 3 /s
Utilizando, no entanto , a expressão utilizada anteriormente ( soma de expressões para vertedores triangular e retangular ), encontra-se :
F 0 D E Q = 2,489 m
3 /s (2,3% inferior ao resultado da expressão de Cipoletti )
O resultado da expressão de Cipoletti é 2% inferior à vazão calculada para o vertedor
retangular.
d ) O vertedor circular é definido da forma indicada na figura 9.3:
A área molhada do vertedor será dada por :
A relação entre o ângulo e a carga será:
Substituindo os valores conhecidos e resolvendo o sistema:
e
encontra-se :
resolvendo iterativamente a equação vê-se que:
F 0
7 1 = 35º^ e^ D = 21,6 m
A vazão no vertedor será determinada por:
onde : D diâmetro do vertedor H carga do vertedor
Substituindo os valores temos:
Q = 3,648 m 3 /s
Observe que esse vertedor terá como soleira um arco de círculo cujo comprimento será determinado por:
c = r.F 06 1 = (D/2). (F 06 1F 07 0 / 180) = ( 21,6 / 2 ). (35 x 3,14 / 180 ) = 6,59 m
A extensão superior do tirante, ou corda subentendida pelo ângulo central, será:
l = 2r sen ( F 06 1 /2) = 2 x 10,8 x sen (35/2) = 6,49 m
A área real para F 07 1 = 35 o^ e D = 21,6 m será:
A = ( 1/8 ). ( (35 x 3,14) / (180) - sen 35 ) x 21,6 2 = 2,15 m^2
ou seja, 7,5 % maior do que as áreas dos demais vertedores. Essa diferença resultou da grande sensibilidade da equação que determina a área, fazendo com que mímimas variações de F 07 1 produzam grandes variações em A. Uma área maior certamente produzirá uma vazão maior tornando as medidas do vertedor circular pouco precisas. Nào convém, portanto, comparar seus resultados com os de outros tipos de vertedor.
Reunindo as vazões calculadas tem-se o quadro seguinte:
Desempenho Comparativo de Vertedores (A=2m 2 ; H=0,5m)
TIPO l(m) F 07 1 /2(graus) Q(m^3 /s) variação%
Retangular 4,0 ____^ 2,599 100
Triangular ____^ 82,87 2,000 77
Trapezoidal 3,500 45,00 2,442 94
Cipoletti 3,875 14,03 2,548 98
Circular ____^ 35,00 -- --
