Tempo de Esvaziamento de Reservatório
Calcula o tempo para esvaziar um reservatório de área de espelho constante através de um orifício de fundo, t = 2·A_s·√H ÷ (C_d·A_o·√(2g)), a partir da área do espelho d'água A_s (m²), da área do orifício de descarga A_o (m²), da carga inicial H (m, altura da água acima do orifício) e do coeficiente de descarga C_d (≈ 0,6 para orifícios). A fórmula integra a equação de Torricelli ao longo do esvaziamento: como a vazão pelo orifício diminui à medida que o nível (e a carga) cai, o esvaziamento desacelera progressivamente, e o tempo total resulta da integração de dH/dt. É útil no projeto de descargas de fundo de barragens (usadas para rebaixar o reservatório em emergências ou para manutenção), no esvaziamento de tanques industriais e bacias, e no dimensionamento de estruturas de drenagem. O tempo cresce com a área do reservatório e a raiz da carga, e cai com a área do orifício — esvaziar reservatórios grandes leva muito tempo, o que é uma limitação real na gestão de emergências de barragens. A fórmula assume A_s constante; reservatórios reais têm área variável com a cota. Informe a área do espelho, a área do orifício, a carga inicial e o coeficiente de descarga.
Resultado
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Tempo de esvaziamento de reservatório
O tempo para esvaziar um reservatório (ou tanque) de área de espelho constante através de um orifício de fundo é t = 2·A_s·√H ÷ (C_d·A_o·√(2g)), a partir da área do espelho d'água A_s, da área do orifício de descarga A_o, da carga inicial H (altura da água acima do orifício) e do coeficiente de descarga C_d (≈ 0,6 para orifícios). A fórmula é a integral da equação de Torricelli ao longo do esvaziamento: a vazão pelo orifício é proporcional a √(carga), mas a carga diminui à medida que o nível cai, então o esvaziamento desacelera progressivamente — o último metro demora muito mais que o primeiro. Integrando dH/dt obtém-se o tempo total. É útil no projeto das descargas de fundo de barragens (usadas para rebaixar o reservatório em emergências, para inspeção ou para manutenção a jusante), no esvaziamento de tanques industriais, piscinas e bacias de detenção. O tempo cresce com a área do reservatório e com a raiz da carga, e cai com a área do orifício — o que revela uma limitação prática importante: esvaziar reservatórios grandes leva muito tempo (dias ou semanas), uma restrição real na gestão de emergências, quando às vezes é preciso baixar o nível rapidamente para aliviar a barragem. A fórmula assume área de espelho constante; reservatórios reais têm área que varia com a cota (curva cota-área-volume), exigindo integração numérica. Informe a área do espelho, a área do orifício, a carga inicial e o coeficiente de descarga.
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