Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 76
13-76 Observa-se que a água descarregada em um canal horizontal retangular com 8 m de largura de uma comporta basculante passou por um salto hidráulico. A profundidade de escoamento e a velocidade antes do salto são de 1,2 m e 9 m/s, respectivamente.
Determine (a) a profundidade do escoamento e o número de Froude após o salto, (b) a perda de carga e a taxa de dissipação e (c) a energia mecânica dissipada pelo salto hidráulico.
Passo 1
Vamos lá! Uma coisa de cada vez!!
Primeiro queremos a profundidade de escoamento após o salto, e o número de Froude , para isso vamos usar:
Mas primeiro vamos calcular :
Como o escoamento é supercrítico como deveria ser! Agora vamos achar :
A primeira resposta da letra (a) já temos agora vamos calcular :
é:
Substituindo:
Awee!
Passo 2
Agora a gente quer a perda de carga, pelo salto hidráulico, para isso usamos:
Substituindo alguns dados que a gente achou no Passo 1:
Para a taxa de dissipação:
A energia específica antes do salto hidráulico:
Calculando a razão:
Ou:
Passo 3
E pra acabar queremos a energia mecânica dissipada:
Calculando a vazão mássica:
Sabendo que:
Temos:
Agora podemos voltar e calcular :
Ou:
Uhuuuuul!!!!!
Resposta
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