emlinha_perfil_23: Perfil M3 da superfície da água
DESCRIÇÃO
Geral
- O programa emlinha_perfil_23
calcula um perfil M3 da superfície da água num canal aberto usando o método do passo direto (Chow, V. T.: Open-channel hydraulics, McGraw-Hill, 1959).
- O programa calcula a profundidade normal da montante e jusante com base na geometria e hidráulica dos dados de entrada. O método de iteração de Newton é usado para resolver as equações não lineares.
- Um perfil M3 é supernormal, supercrítico, e moderado (veja a figura).
A profundidade calculada do fluxo gradualmente variado varia entre a profundidade do fluxo na secção da montante [ou, se solicitada, a profundidade normal calculada para o canal na montante], e o pulo hidráulico da profundidade na montante.
Entrada de dados
- São requeridas cinco variáveis na entrada: vazão Q, largura do fundo B, declividade lateral z, coeficiente de Manning, e declividade do fundo So.
- Em relação a secção da montante, pode-se usar uma profundidade de fluxo apropriada.
Porém, se a lacuna for deixada em branco, o programa usará a profundidade normal [no canal mais íngreme da montante].
- O programa repete os dados de entrada. Internamente, a profundidade normal calculada está repetida com uma precisão de 5 casas decimais.
Valores Padrões
- Para a entrada da profundidade do fluxo, pode ser inserido qualquer valor adequado para que a profundidade do fluxo seja supernormal e supercrítica.
O intervalo permitido para a entrada da profundidade do fluxo é o seguinte: maior que [ou igual] a profundidade normal [montante], e menor que a profundidade crítica da jusante.
Deixe a lacuna em branco se preferir que o programa use a profundidade normal da montante.
- Pode ser inserido um número n de intervalos computacionais desejado. Intervalo sugerido: 50-200. Um número maior significa maior precisão computacional.
Deixe a lacuna em branco se preferir que o programa use o valor padrão 100.
- Pode ser insrido um número m de intervalos de saída. Intervalo sugerido: 10-100. Um número maior significa mais detalhes de saída [uma tabela mais longa].
Deixe a lacuna em branco se preferir que o programa use um valor padrão 10.
Resultados
- A tabela contém quatorze (14) colunas: índice de intervalos de saída k, profundidade [fluxo], área [fluxo], velocidade, carga da velocidade, carga específica, perímetro molhado, raio hidráulica, declividade de atrito, declividade média, diferença de carga, incremento de comprimento comprimento, gradiente de profundidade, e comprimento total [canal].
- O número n de intervalos computacionais e o número m de intervalo de saída da tabela são apresentados para referência.
- A profundidade normal calculada e o número de Froude para profundidade normal são apresentados para referência. Se o número de Froude para profundidade normal exceder 0.98, a execução será interrompida (veja a mensagem de erro No. 8 abaixo).
- O número de Froude do fluxo da montante é apresentado para referência.
- A profundidade crítica e a declividade crítica no canal da jusante são apresentadas para referência.
Unidades
- A versão atual realiza os cálculos considerando unidade métricas ou as unidades utilizadas nos Estados Unidos.
Erros
- Insira somente valores positivos [excluindo o zero] para a vazão, coeficiente de Manning, e declividade do fundo (para intervalos práticos permitidos, veja as mensagens de erro Nos. 4 e 5).
Não seguindo estas regras, o programa fará com que apareçam mensagens de erro e interromperá a execução (Mensagens de erro No. 1: A, B, e C, respectivamente).
- Insira somente valores não negativos [zero ou maior] para a largura do fundo e declividade lateral.
Não seguindo estas regras, o programa fará com que apareçam mensagens de erro e interromperá a execução (Mensagens de erro No. 2: A e B, respectivamente).
- Largura do fundo e a declividade lateral não podem ser zero ao mesmo tempo.
Não seguindo estas regras, o programa fará com que apareçam mensagens de erro e interromperá a execução (Mensagem de errro No. 3).
- O coeficiente de Manning n fora do intervalo 0.008-0.250 fará com que a execução seja interrompida e uma mensagem de erro aparecerá (Mensagem de erro No. 4).
- A declividade do fundo fora do intervalo 0.000001-0.005 fará com que a execução seja interrompida e uma mensagem de erro aparecerá (Mensagem de erro No. 5, e ainda, veja mensagem de erro No. 6).
- O número de Froude menor que 1.02 para a profundidade normal na montante fará com que a execução seja interrompida e uma mensagem de erro aparecerá (Mensagem de erro No. 6).
- O número de Froude maior que 0.98 para a profundidade normal na jusante fará com que a execução seja interrompida e uma mensagem de erro aparecerá (Mensagem de erro No. 7).
- Insira somente valores não negativos [zero ou maior] para a vazão, largura do fundo, declividade lateral, declividade do fundo, e coeficiente de Manning no canal da montante.
Não seguindo estas regras, o programa fará com que apareçam mensagens de erro e interromperá a execução (Mensagem de errro No. 8: A, B, C, D, e E, respectivamente).
Atenção: Não especifique um valor [real] zero da largura do fundo Bu/s na montante (uma secção transversal triangular) quando a largura do fundo B do canal na jusante for diferente de zero.
Da mesma forma, não especifique um valor [real] zero da declividade lateral zu/s na montante (uma secção transversal retangular) quando a declividade lateral z do canal na jusante for diferente de zero.
Em ambos os casos, os valores da montante vão ser redefinidos como iguais aos valores não zero especificados para a jusante.
- A declividade do fundo na montante não deve exceder a 1 (uma declividade de 45o) (Mensagem de erro No. 9).
- Uma profundidade de fluxo menor que a profundidade normal calculada para a montante, ou maior ou igual que a profundidade crítica calculada para a jusante, fará com que a execução seja interrompida e uma mensagem de erro aparecerá (Mensagem de erro No. 10: A e B, respectivamente).
- Uma declividade do fundo na montante não sendo mais íngreme que a declividade do fundo no canal [jusante], fará com que a execução seja interrompida e uma mensagem de erro aparecerá (Mensagem de erro No. 11). Para um perfil M3 bem representado da superfície da água, a declividade do fundo no canal da jusante deve ser moderada.
Obrigado por usar emlinha_perfil_23. [Versão 1.0.0, 150806]
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