ROLL WAVES EM ESCOAMENTOS COM SUPERFÍCIE LIVRE EM REGIME TURBULENTO: CANAL E VERTEDOURO DE BARRAGEM

Código

XXIV-SBRH0170

Autores

GERALDO DE FREITAS MACIEL, Fabiana de Oliveira Ferreira, Caio Von Zuben Peres, GERMANO DE OLIVEIRA MATTOSINHO

Tema

SR04- Mecânica dos fluidos e hidráulica

Resumo

Roll waves são instabilidades que, em condições favoráveis, podem surgir em escoamentos com superfície livre e que se propagam como um trem de ondas com velocidade e comprimento bem definidos. Tais instabilidades podem ocorrer em fluidos newtonianos como fluidos não newtonianos, em regime laminar ou turbulento. Tal fenômeno pode surgir em canais artificiais, mas também em ambientes naturais por decorrência de desastres naturais e transporte por gasodutos. Quando ocorrem em desastres naturais, as roll waves, devido à amplitude e velocidade de propagação, acabam potencializando os danos causados. Nesse trabalho um estudo sobre roll waves de fluido Newtoniano em regime turbulento em um escoamento de superfície livre é realizado utilizando o software comercial Ansys Fluent. Dois estudos de caso são analisados: um experimento clássico da literatura realizado por Brock e o canal de um vertedouro localizado em Azad no Irã. Para ambos os estudos são analisados os modelos de turbulência standard k-e e standard k-w além de ser analisado o perfil de velocidade e a tensão de cisalhamento no fundo do canal. O modelo k-w se mostrou mais eficaz para o experimento de Brock, mas, não para o caso do vertedouro. Um aumento significativo da tensão de cisalhamento é visível em ambos os casos.