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Vertedouros
Tipologia: Provas
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Unidade Acadêmica de Ensino de Ciências Gerenciais
Engenharia de Produção – Mecânica
Relatório da aula prática do curso de Engenharia de Produção – Mecânica, da Unidade Acadêmica de Ensino de Ciências Gerenciais, do Centro Universitário de Sete Lagoas- UNIFEMM, da disciplina Sistemas Fluidos -Mecânicos. Prof.: Denise de Freitas Silva
Algumas variáveis influenciam na escolha do método de medição de vazão a ser utilizado. O fluxo de água, condições locais, custo (por existirem equipamentos caros e outros baratos) e a precisão desejada são algumas dessas variáveis que se deve levar em consideração ao fazer a escolha do método de medição de vazão.
Alguns métodos de medição de vazão aplicados em condutos livres são:
trabalho são: O vertedouro triangular, que possui maior precisão para pequenas vazões, e o vertedouro retangular, que pode ser com uma, duas ou nenhuma contração lateral.
Em hidráulica, vertedouro é uma estrutura hidráulica que pode ser utilizada para diferentes finalidades, como medição de vazão e controle de vazão, sendo estes os principais usos. Quando o objetivo é a medição de vazão, uma geometria bastante empregada é a triangular de parede delgada, embora possam ser empregadas as formas retangular, semicircular, entre outras. Em barragens, o excesso de água deve ser descarregado para jusante de forma segura. Isto pode ser feito de diferentes formas, sendo a principal delas com o uso de vertedores-extravasores. O vertedor é essencialmente um orifício sem a parte superior. Assim, vertedores-extravasores possuem uma parte inicial que é o vertedor propriamente dito, seguido de um canal que possibilita o escoamento da água até a bacia de dissipação aonde se forma um ressalto hidráulico.
Os vertedouros podem conter algum mecanismo que regule a passagem do fluxo de água por eles. Nas barragens, este serviço geralmente é feito por comportas de aço, ou por válvulas.
Como a queda da água pode ser muito alta além de sua vazão também poder ser elevada, no pé de um vertedouro podem existir estruturas que ajudem a dissipar a energia cinética da água, a fim de não causar danos a base da barragem. O uso de bacias de dissipação por ressalto hidráulico pode ser uma alternativa, pois, como se sabe, a jusante do ressalto o escoamento é subcrítico e, portanto, com velocidades que podem ser compatíveis com as velocidades máximas admissíveis relacionadas à estabilidade do leito do rio. Este tipo de alternativa, no entanto, é limitada pela vazão específica descarregada. Por esta razão existem outros tipos de sistemas extravasores.
2- Objetivos
O experimento foi realizado no laboratório de Hidráulica do Centro Educacional Monsenhor Messias com o acompanhamento da professora Denise.
•.2. Calculo da vazão no vertedouro retangular com duas contrações.
Nessa experiência tem-se como objetivo calcular o erro percentual em relação à vazão teórica e real no vertedouro retangular com 2 contrações. Com o sistema desligado mediu-se todas as dimensões do experimento como mostrado na figura ao lado.
Os dados obtidos serão utilizados para o cálculo da vazão teórica. Os valores obtido foram: B = 80cm = 0,8m L = 19cm = 0,19m P = 19cm = 0,19m H = 39cm = 0,39m
Primeiramente calculou-se o valor de L’ utilizando a formula. O valor encontrado será utilizado para o calculo da vazão teórica que é calculada pela formula. Após o calculo da vazão teórica, foi calculada a vazão real. O conjunto moto bomba foi ligado e as dimensões foram novamente medidas com o sistema em funcionamento. A altura da lâmina foi encontrado calculando a diferença entre as medidas da linha de energia total e a altura da montante, foi encontrado 1,83 x 10-3m. Conhecendo o valor da lâmina de água foi possível encontrar um novo valor para H.
Depois de calcular a vazão teórica e a vazão real foi calculado o erro percentual de erro das alturas devido a interferências e turbulência. A água foi descarregada em um tangue cujas dimensões são: C=79,2cm; L = 249,3cm ( a altura do tanque pôde ser desconsiderado, pois, a altura utilizada será a do fluido no tanque). A relação entre o tempo gasto para preencher determinado volume do tanque permitiu o calculo da vazão padrão. Após o calculo da vazão padrão calculou-se o erro percentual de erro de vazão comparando a vazão real e a vazão padrão.
•.3. Calculo da vazão no vertedouro triangular com 2 contrações
Nessa experiência tem-se como objetivo calcular o erro percentual em relação à vazão no vertedouro retangular com 2 contrações. Com o sistema desligado mediu-se também nesse caso todas as dimensões do experimento.
Os dados obtidos serão utilizados para o cálculo da vazão teórica. Os valores obtido foram: H = 4,4cm = 0,044m
Primeiramente calculou-se o valor de H. O valor encontrado será utilizado para o calculo da vazão teórica que é calculada pela formula Após o calculo da vazão padrão calculou-se o erro percentual de erro de vazão.
e o fato de a unidade geradora poder estar ou não em operação durante a medição.
A medição por vertedouro é muito importante em projetos de engenharia hidráulica, como barragens, canal construído artificialmente, com a finalidade de conduzir a água de forma segura através de uma barreira, servindo como sistema de escape, impedindo a passagem da água por cima da barragem, quesito de segurança em barragens na hora em que ocorrem chuvas ou aumento da vazão Concluímos que o experimento foi de extrema importância uma vez que, aprendemos a quantificar e controlar a vazão ou volume de água disponível, o que é importante para definição de projetos e instalações diversas, além de racionalizar o uso da água.
Memorial de calculo – Vertedouro retangular com duas contrações
Memorial de calculo – Vertedouro triangular
