Calculadora do Caudal de um Descarregador Retangular (Fórmula de Francis)
Caudal sobre um descarregador retangular de soleira delgada a partir do comprimento da crista e da altura de água sobre ela, com o efeito das contrações laterais.
Resultados
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O que faz esta ferramenta
Um descarregador transforma uma altura que se mede num caudal que não se mede: o caudal cresce com a altura elevada a 1,5, pelo que o dobro da altura dá quase o triplo do caudal. A fórmula de Francis é um ajuste empírico antigo para uma crista de aresta viva com lâmina livre; cada contração lateral estreita o comprimento efetivo da crista em um décimo da altura. Meça a altura com uma régua colocada bem a montante da crista, a várias vezes a altura de distância, onde a superfície da água ainda não desceu em direção ao descarregador, e mantenha a lâmina arejada.
Fórmula
Q = 1.84 (L − 0.1 n H) H^(3/2) (Francis, SI: Q in m³/s, L and H in m, n = 0, 1 or 2 end contractions)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
l | Comprimento da crista | m |
h | Altura de água sobre a crista (medida a montante) | m |
nc | Contrações laterais | — |
QL | Caudal sobre o descarregador | L/s |
QS | Caudal sobre o descarregador | m³/s |
QH | Caudal por hora | m³/h |
LE | Comprimento efetivo da crista | m |
QU | Caudal por metro de crista | L/(s·m) |
Exemplo resolvido
- Comprimento da crista1 m
- Altura de água sobre a crista (medida a montante)0,15 m
- Contrações laterais2
- Caudal sobre o descarregador103,7 L/s
- Caudal sobre o descarregador0,1037 m³/s
- Caudal por hora373,3 m³/h
- Comprimento efetivo da crista0,970 m
- Caudal por metro de crista103,7 L/(s·m)
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.