1. O documento descreve o dimensionamento de uma calha Parshall para medir vazão de 760 l/s. 2. Os passos incluem calcular alturas de água, velocidades, número de Froude e dimensões da calha. 3. Também descreve o cálculo do tempo de mistura rápida em um vertedor retangular para uma vazão de 98 l/s.
1. Exercícios – Dimensionamento de Misturas Rápidas
Mistura rápida em calha Parhall
1. Verificar as condições de mistura rápida de uma
Fórmula
calha Parshall de 3’ (0,915m) para vazão de
F1 = _V1_
760l/s.
g h1
F1 = 2,07 – Salto fraco
Passo 1 – Altura de água na secção de medição
Dado
Passo 9 – Altura de ressalto
Vazão = Q = 760 l/s = 0,760m3/s
Fórmula
Tamanho (tabela)
h2 = h1 ( 1 + 8F21 – 1)
W=
2
h2 = 0,62m
k=
n=
Passo 10 – Velocidade no ressalto
Fórmula
Fórmula
n
H0 = k . Q
H0 = 0,51m
V2 = _Q_
wh2
V2 = 1,33m/s
Passo 2 – Largura do Parshall na secção de medição
Dados
Passo 11 – Altura na secção de saída
Dimensões padronizadas (tabelas)
Dados
Fórmula
Dimensões padronizada
D’ = _2_ (D – w) + w
K=
3
D’ = 1,35m
Fórmula
h3 = h2 – (N – K)
h3 = 0,47 m
Passo 3 – Velocidade na secção da medição
Fórmula
Passo 12 – Velocidade na secção de saída do Parshall
V0 = _Q_
Dados
D’H0
V0 =1,10m/s
Dimensões Padronizadas
C=
Passo 4 – Vazão específica na garganta do Parshall
Fórmula
Fórmula
V3 = _Q_
q = _Q_
C h3
V3 =1,33m/s
3
w
q = 0,83m /s/m
Passo 13 – Perda de Carga no ressalto
Passo 5 – Carga hidráulica disponível
Fórmula
Dimensões padronizadas
hf = ( h2 – h1 )3
N=
4 h1 h2
hF = 0,08m
2
g = 9,81 m/s
Fórmula
Passo 14 – Tempo de mistura
2
E0 = _V0 _+ H0 + N
Dados
2g
E0=0,80m
Dimensões padronizadas
G’ =
Passo 6 – Velocidade antes do ressalto
Fórmula
Dado Ѳ = 132°54’
T = _ 2G’_
Fórmula
V2 + V3
T = 0,70s
V1 = 2 _2g_ EO Cos Ѳ
3
3
v1= 3,25m/s
Passo 15 – Gradiente de velocidade
Passo 7 – Altura de água antes do ressalto
Dados
Fórmula
Peso específico ϒ = 1000
h1 = _q_
Coeficiente de viscosidade µ = 1,67 x 10-4
V1
h1 = 0,25m
Fórmula
G = ϒ . hf
G= 833 S-1
Passo 8 – Número de Froude
μ . T
2. Figura 1 - Dimensões do Medidor Parshall
Figura 2 - Ressalto hidráulico no Parshall
Figura 3 - Valores de k e n para equação (altura da água)
Figura 4 - Dimensões padronizadas de medidores Parshall (cm)
3. Misturador Rápido em Vertedor Retangular
1. Calcular o gradiente de velocidade e o tempo de
TEMPO DE MISTURA
mistura rápida da estrutura esquematizada, para
Passo 9 – Extensão do ressalto
a vazão de 98l/s.
Fórmula
Lm = 6 ( h2 - h1 )
Lm = 1,6m
Passo 1 – Vazão específica
Fórmula
Passo 10 – Velocidade média do ressalto
Fórmula
q = _Q_
Vm = _V1_+_V2_
B
q = 0,20m3/s.m
2
V = 1,65m/s
Passo 2 – Profundidade crítica
Passo 11 – Tempo de mistura
Fórmula
Fórmula
T = _Lm_
2
hC = 3 _q _
Vm
T = 0,96s
g
hC =0,16m
Passo 12 – Cálculo do gradiente de velocidade
CALCULO DAS ALTURAS CONJUGADAS DO RESSALTO h1
Dados
e h2
ϒ = 1000 kgf/m3
Passo 3 – Altura (1)
µ = 0,000112 kgf m2/s
Fórmula
Fórmula
_h1_ = _____√2_____
hC 1,06 + _P_ + 1,5
hC
G = ϒ . hP
μ . T
G = 1408S-1
h1 =0,07m
Passo 4 – Velocidade (1)
Fórmula
V1 = _ q_
h1
V1=2,86m/s
Passo 5 – Número de Froude
Fórmula
F1 = _ V1_
g h1
F1 = 3,7 Ressalto oscilante
Figura 1 - Configuração do ressalto no vertedor retangular
Passo 6 – Altura (2)
Fórmula
h2 = _ h1_ ( 1 + 8F21 – 1 )
2
h2 = 0,33M
Passo 7 – Velocidade (2)
Fórmula
V2 = _q_
h2
V2 =0,60m/s
Passo 8 – Cálculo das perdas de carga
Fórmula
Figura 5 - Esquema para resolver exercícios
hP = _( h2 – h1 )
4 h1 h2
3
hP = 0,20m