Estudo de caso: verificação numérica (CFD) da extrapolação da vazão de projeto de um sistema extravasor tipo Creager

Código

II-FLUHIDROS0053

Autores

Felipe Angelo Neves Campera, LUÍSA ALMEIDA VENTURA, CAMILA BILLERBECK, Robson Siqueira Filadelfo dos Santos, Aloysio Portugal Maia Saliba, thaisa dias de castro goulart, MARIANE MARTINS FERREIRA

Tema

02 - Modelagem física e numérica de escoamentos

Resumo

As equações hidráulicas clássicas, usadas para prever o funcionamento de estruturas de engenharia como extravasores de barragens, encontram limitações naturais. Muitas vezes, essas limitações residem no intervalo de vazões simuladas e em condições geométricas altamente específicas que apenas replicam o comportamento hidráulico em escala laboratorial, o que gera equações que não aceitam variações como entrada nas formulações finais publicadas na literatura. Nesse contexto, as simulações produzidas pela dinâmica de fluidos computacional (CFD, do inglês Computational Fluid Dynamics) têm permitido, nos últimos dez anos, um avanço substancial na capacidade de prever o funcionamento de estruturas hidráulicas complexas. As equações governantes de Navier-Stokes representam o arsenal matemático completo para descrever o movimento de fluidos no espaço, existindo há mais de dois séculos. Contudo, a capacidade computacional de resolver esse sistema de equações diferenciais parciais, que carece de solução analítica, emergiu apenas recentemente e ainda está em fase de desenvolvimento. Este trabalho apresenta a execução de simulações CFD para um sistema extravasor com um perfil balístico do tipo Creager. Os resultados numéricos confirmaram o comportamento teórico previsto para situações de extrapolação da sua vazão de projeto, com os fatores de majoração da vazão de projeto atingindo até 1,9 vezes.