Figure P10.76 shows a horizontal fl ow of water through a

sluice gate, a hydraulic jump, and over a 6-ft sharp-crested

weir. Channel, gate, jump, and weir are all 8 ft wide unfinished concrete. Determine (a) the fl ow rate in ft3/s and

(b) the normal depth.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Desenhando a trajetória do fluxo da água pelo portão

Passo 2

(a) Encontre o coeficiente de descarga usando a equação:

C d = 0.61 1 + 0.61 H / y

Aqui, é a H altura de abertura do portão de fatia, é a y profundidade da água no portão de fatia.

C d   = 0.61 1 + 0.61 × 3 / 12   = 0.568

Passo 3

Encontre a taxa de fluxo de volume usando a equação:

Q = C d H b 2 g y

Aqui, é a g aceleração devido à gravidade, é a b largura do canal.

Q   = 0.568 × 3 × 8 2 × 32.2 × 12   = 378.96 f t 3 / s

Portanto, a taxa de fluxo de volume de água é 378.96 f t 3 / s .

Passo 4

(b) Desde então, o fluxo de água ocorre em um canal horizontal. Portanto, não haverá profundidade normal para o fluxo.

Resposta

a) Q = 378.96 f t 3 / s

b) não haverá profundidade normal para o fluxo.

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