Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 56
Água escoa em um canal cuja inclinação no fundo é de e cuja seção transversal é aquela mostrada na Figura P13-61. As dimensões e os coeficientes de Manning para as superfícies de diferentes subseções também são dadas na figura. Determine a vazão através do canal e o coeficiente efetivo de Manning para o canal.
Passo 1
Oi oi oieee, nessa questãzitcha nós temos que a água está fluindo através de um canal com propriedades de superfície não uniformes. Onde a taxa de vazão e o coeficiente de Manning efetivo devem ser determinados.
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir:
- O fluxo é constante e uniforme;
- A inclinação inferior é constante;
- Os coeficientes de tripulação não variam ao longo do canal.
O canal envolve duas partes com rugosidade diferente, então, nós vamos dividir o canal em duas subseções.
A taxa de fluxo para cada subseção pode ser determinada a partir da equação de Manning, e a taxa de fluxo total pode ser determinada adicionando-as. A área de fluxo, o perímetro e o raio hidráulico de cada subseção e de todo o canal são:
Para Subseção 1:
Passo 3
Para Subseção 2:
Para o canal inteiro:
Para Subseção 1:
Passo 4
Aplicando a equação de Manning a cada subseção, a vazão total através do canal é determinada como,
Conhecendo a vazão total, o coeficiente de Manning efetivo para todo o canal pode ser determinado a partir da equação de Manning,
Com isso, chegamos na resposta final! 😊