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algumas vezes são desenvolvidas seções como oval normal invertido, capacete, arco de circulo alto, arco de circulo baixo, mostrados na Figura 3, em que cada forma geométrica apresenta os valores da área, do perímetro e do raio hidráulico, em função do diâmetro (D) e da altura da seção (H) (PORTO, 2004). Figura 3 – Análise para seções especiais Fonte: (PORTO, 2004). 25
3.4 Distribuição da velocidade A distribuição vertical da velocidade, de modo geral, nos canais prismáticos, segue uma lei aproximadamente parabólica, com valores decrescentes com a profundidade e a máxima velocidade ocorrendo um pouco abaixo da superfície livre, podendo atingir 1/3 da profundidade, como pode ser visto na Figura 4. A velocidade média se dá, geralmente, a 3/5 da profundidade e a velocidade mínima está no fundo (DAKER, 1969; PORTO, 2004; AZEVEDO et al., 1998; BERNARDO; SOARES; MANTOVANI, 2005; CORONEL, 1975; LENCASTRE,1972; NEVES,1979; PIMENTA, 1977). Figura 4 – Representação gráfica das velocidades Fonte: (PORTO, 2004) A desuniformidade nos perfis de velocidades nos condutos livres é originada pelas tensões de cisalhamento no fundo e paredes e pela presença da superfície livre, sendo assim, dependente da forma geométrica da seção (PORTO, 2004). A análise da distribuição da velocidade é dividida em duas seções, a seção transversal e a longitudinal, especificadas, respectivamente, nas Figuras 5 (A) e 5 (B). Na seção transversal a resistência das paredes e do fundo reduz à velocidade. As velocidades dos diferentes filetes líquidos que atravessam essa seção são afetadas pela ação retardadora das paredes e pela superfície livre, onde agem a tensão superficial e a resistência do ar. Portanto, a velocidade varia muito de um filete para outro, sendo maior nos mais afastados das paredes e do fundo. Na outra seção, a longitudinal, a velocidade é encontrada pela média aritmética entre as velocidades pontuais. Considerando a velocidade média em determinada seção como igual a 1, especificada na Figura 5 (B), pode ser traçado o diagrama de variação da velocidade com a 26
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