Enunciado

Um dispositivo popular para medir vazão na agricultura é a calha Parshall [33], Figura P10.117, que recebeu esse nome em homenagem ao seu inventor, Ralph L. Parshall, que a desenvolveu em 1922 para o U.S. Bureau of Reclamation. O escoamento subcrítico de aproximação é levado, por uma contração em declive, a se tornar crítico (y = yc) e depois supercrítico. Ele fornece uma leitura constante H para uma ampla gama de escoamentos a jusante. Deduza uma fórmula para calcular Q por meio da medida de H, conhecendo-se a largura b da contração. Despreze a carga de velocidade na entrada.

Passo 1

E aí, galera, tudo bem? MecFlu pode parecer difícil, mas cola aqui que eu vou te ajudar!

Nessa questão, queremos encontrar uma expressão pra calcular a vazão Q pra uma calha Parshal, considerando a medida de H e a largura b da contração.

Em primeiro lugar, devemos encontrar uma expressão pra energia mínima E m i n a partir da Equação 10.29 (página 719):

E m i n = H + V 2 2 g

Como H ≫ V 2 2 g , vamos ter:

E m i n ≈ H

Além disso, pela Equação 10.31 (página 719), sabemos que E m i n = 3 2 y c , sendo y c a profundidade crítica do escoamento.

Sendo assim:

3 2 y c = H → y c = 2 3 H

Podemos substituir esse resultado na Equação 10.54 (página 739):

Q = b g y c 3 = b g 2 3 H 3  

Q = 0,544 b g   H 3 / 2

Pronto, matamos a questão juntos!

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Water flow in a rectangular channel is to be metered by athin-plate weir with side contractions, as in Table 10.2b,with L 5 6 ft and Y 5 1 ft. It is desired to measure flowrates between 1500 and 3000
For the gate/jump/weir system sketched in Fig. P10.76,the flow rate was determined to be 379 ft3/s. Determinethe water depth y4 just upstream of the weir.
A gravelly rectangular channel, 7 m wide and 2 m deep, isflowing at 75 m3/s on a slope of 0.013. (a) Is this on amild, critical, or steep curve? (b) Approximately howmany meters downstream will the gr
For the circular hydraulic jump in Fig. P10.92, the waterdepths before and after the jump are 2 mm and 4 mm,respectively. Assume that two-dimensional jump theoryis valid. If the faucet fl ow rate is 1
A Cipolletti weir, popular in irrigation systems, is trapezoidal, with sides sloped at 1:4 horizontal to vertical, as in Fig.P10.116. The following are fl ow-rate values, from the U.S.Dept. of Agricul