CLASSIFICAÇÃO EXPERIMENTAL DE REGIMES DE ESCOAMENTO EM CANAL DE SUPERFÍCIE LIVRE COM SENSORES ULTRASSÔNICOS

Código

XXVI-SBRH0403

Autores

Francisco Paim de Freitas Neto, Rutinéia Tassi, Leandro Conceição Pinto, Fabiana Campos Pimentel, Rodrigo Girardon Della Pace, Eliane Fischborn, Gabriel Sulzbach Pereira, Luize Baldoni de Oliveira

Tema

G - Engenharia Hidráulica, de Sedimentos e Costeira

Resumo

Este estudo apresenta um procedimento experimental de baixo custo para medições de velocidade superficial com flutuadores, destinado à classificação de regimes de escoamento em um canal retangular de superfície livre. O arranjo emprega dois sensores ultrassônicos HC-SR04 conectados a um microcontrolador ESP32 para registrar o tempo de trânsito de um flutuador de poliestireno entre dois pontos fixos (deltaS = 2 m). A velocidade superficial média é corrigida por um coeficiente adimensional (Fr = 0,85) e, juntamente com a profundidade da lâmina d'água, utilizada para calcular o número de Froude (Fr). Dois ensaios, executados em duplicata, identificaram regimes hidrodinâmicos bem definidos: subcrítico (Fr=0,81) e supercrítico (Fr=4,80). O regime crítico (Fr=1) não foi alcançado devido a limitações no controle fino da vazão, na resolução da régua graduada (±1 mm) e no comprimento útil do canal. Apesar dessas restrições, o método demonstrou confiabilidade pedagógica, reduzindo a dependência de instrumentação sofisticada. Os resultados evidenciam o potencial de aplicação do protótipo em laboratórios de graduação e em investigações exploratórias de hidrodinâmica.