Proposta de equação para a representação explícita da altura da lâmina d’água em escoamentos livres por condutos de seção circular

Abstract

A vazão de escoamentos livres pode ser calculada pela Equação de Manning, em função da altura da lâmina d’água e de outros parâmetros. Entretanto, é comum que não se consiga determinar a altura da lâmina em função da vazão a partir da referida fórmula. Este trabalho propõe uma equação alternativa para realizar esse cálculo de maneira explícita, deduzida por meio de uma expressão de natureza sigmoidal, que exprime a altura da lâmina d’água (h) como função da vazão (Q) do escoamento, do diâmetro (D) da seção circular, da declividade do conduto (S) e da rugosidade (η) do material constituinte. Para avaliar sua acurácia, aplicou-se a fórmula proposta na resolução de um problema de parâmetros conhecidos D, Q, S e η. Os resultados indicaram erros inferiores a 3,8% em todo o trecho de variação de h, desde zero até 0,94 D. Com base nisso e em sua simplicidade algébrica, considera-se esta proposta útil e de grande valia para a solução de problemas de escoamentos livres em condutos circulares.

Keywords

• escoamento livre
• equação de manning
• vazão.
• lâmina d’água