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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
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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
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)
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
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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

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Exercícios mistura rápida

  • 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