Fichas nº 9 - Escoamentos por orifícios e descarregadores

Exercício 1
Determinar o caudal escoado por um orifício circular, em aresta viva, de 0,10 m de diâmetro, com saída para a atmosfera. O orifício situa-se na parede vertical de um reservatório de grandes dimensões contendo água, cuja superfície livre se situa a 1,50 m acima do eixo do orifício.
 

Exercício 2
Um trecho de canal tem uma parede transversal com um orifício rectangular de 3,0 m largura. Os bordos horizontais do orifício situam-se 2,5 m e 1,5 m abaixo da superfície livre de montante. Determinar o caudal escoado nas seguintes condições:

    a) O orifício tem saída livre para a atmosfera;
    b) A superfície livre a jusante do orifício situa-se 1,10 m abaixo a superfície livre de montante;
    c) A superfície livre a jusante do orifício situa-se 2,20 m abaixo a superfície livre de montante.
 

Exercício 3
Calcular o caudal escoado por um orifício circular de aresta biselada, com 0,10 m de diâmetro e com o centro 2,0 m abaixo da superfície livre da água num reservatório de grandes dimensões. Calcular também o aumento de caudal devido ao tubo adicional.
 

Exercício 4
Um reservatório de grandes dimensões descarrega através de um orifício de grandes dimensões com 0,9 m de altura e 1,2 m de largura. O bordo superior do orifício está 0,6m abaixo da superfície livre do reservatório. Nestas condições calcule o caudal escoado pelo orifício e a percentagem de erro se se considerar o orifício de pequenas dimensões.
 

Exercício 5
Por um orifício de parede delgada de 50 mm de diâmetro passa um caudal de 11,45 dm3/s . Se a pressão efectiva média do jacto na secção do orifício for de 26,5 KN/m2, calcule o coeficiente de contracção. Considere que o orifício tem uma carga de 4,5 m e que as perdas de carga são desprezáveis.
 

Exercício 6
Um descarregador de Bazin com largura de 0,50 m (igual á do canal) tem a crista 0,60 m acima do fundo. Sendo a altura da crista, lida no poço de medição, de 0,15 m, determinar o caudal escoado, tomando para coeficiente de vazão um valor aproximado de 0,40 e um valor dado pela formula da SAI.
 

Exercício 7
Calcular os caudais escoados por um descarregador de soleira normal para uma carga de definição de 2,0 m, quando as cargas de funcionamento são 1.0 m, 2.0m e 3.0 m.
 

Exercício 8
Sabendo que a carga sobre um descarregador rectangular com 12 m de largura é de 38 cm e que a crista do descarregador está 1,5 m acima do fundo do canal, calcule o caudal escoado utilizando a formula da SAI para o cálculo do coeficiente de vazão.