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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Investigação sobre o uso da formulação transformada de Colebrook-White em canais circulares e naturais em escoamento uniforme
metadata.dc.creator: Albuquerque, Ícaro de França
metadata.dc.contributor.advisor1: Silva, Tarciso Cabral da
metadata.dc.description.resumo: São bastante conhecidos os bons resultados da aplicação de expressões para o cálculo de escoamento permanente de água em tubos pressurizados, como a expressão de Colebrook-White. No entanto, essa expressão não produz, em canais abertos, resultados que possam ser julgados como adequados para aplicações práticas. As correntes de circulação e a presença de superfície livre, dependentes da forma da seção transversal do canal, são os fatores atribuídos à não adequação das formulações de tubos circulares fechados para o escoamento uniforme em canais. Por essas razões, metodologias que tentam corrigir os efeitos adicionais das perdas de energia no escoamento uniforme em canais têm sido desenvolvidas nas últimas décadas, com resultados bastante animadores. Dentre essas metodologias é destacada nessa dissertação a formulação para cálculo do escoamento uniforme em canais, denominada AC-W, que considera os efeitos de forma na resistência ao escoamento, com uso da equação de ColebrookWhite. A aplicação da formulação AC-W, para o cálculo da vazão em condições de escoamento uniforme em canais de seções prismáticas, lisos e rugosos, tem produzido resultados melhores do que os derivados da conhecida equação de Manning. Nesse trabalho, são feitas aplicações das formulações AC-W e de Manning para o cálculo da vazão em canais circulares lisos e rugosos e de canais naturais, em escoamento uniforme, a partir de dados experimentais obtidos na literatura. São feitas comparações entre essas formulações com base na análise dos resultados produzidos. Como forma de avaliar o desempenho das formulações, a comparação dos resultados calculados com os observados é feita, utilizando-se o critério do menor erro absoluto relativo médio (MARE), além de outros indicadores. A equação AC-W mostrou-se mais eficiente para todos a aplicações feitas, tendo atingido apenas 28,1% do MARE obtido com a aplicação da fórmula de Manning para os canais naturais e 50,4% para os canais circulares.
Abstract: The results of the expression for the calculation of permanent flow of water in pressurized tubes, such as Colebrook-White's expression, are very well-known for its good quality. However, this expression does not produce, in open channels, accurate results that could be judged as suitable for practical applications. The secondary currents and the presence of the free surface, that are linked to the transversal shape of the channels, are the factors attributed to the non-adequacy of pressurized tubes formulations to uniform flow in channels. For these reasons, methodologies that attempt to correct the additional effects of energy losses on uniform channel flow have been developed in recent decades and there were very encouraging results. Among these methodologies, it is highlighted in this dissertation, the formulation for calculation of the uniform flow in channels, which take into account the shape effects of the channels on the resistance to the flow, using applying the Colebrook-White equation. The application of the AC-W formulation for the calculation of the flow in channels in uniform flow in channels of prismatic sections, smooth and rough, has produced better results than the well-known Manning equation. In this work, the applications of the AC-W and Manning formulation for the flow calculation in smooth and rough circular channels and natural channels, in uniform flow, to experimental data obtained in the literature are carried out. Comparisons are made between these formulations based on the analysis of the results produced. As a way to verify the performance of the formulations, the calculated results are compared with those observed, using the criterion of the lowest absolute relative mean error (MARE) beside other indicators. The AC-W equation was more efficient for all applications, reaching only 28.1% of the MARE obtained with the Manning formula to the natural channels and 50.4% to the circular channels.
Keywords: Escoamento uniforme
Canais circulares
Canais naturais
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia Cívil e Ambiental
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12810
Issue Date: 29-Sep-2017
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