Spectral Analysis of Pressure Fluctuations Downstream of an Inverted Segment Gate in Navigation Locks

Código

II-FLUHIDROS0128

Autores

Mariane Kempka, MAURICIO DAI PRA, LUIZ AUGUSTO MAGALHAES ENDRES, Marcelo Giulian Marques

Tema

04 - Hidráulica aplicada às Obras de Infraestrutura Hídrica

Resumo

Os sistemas de transporte de carga em vias navegáveis interiores têm baixo custo e baixa emissão de carbono em comparação com o transporte rodoviário e ferroviário, resultando em benefícios sociais, ambientais e econômicos. Contudo, em rios com a presença de barragens, a grande diferença de altura entre montante e jusante implica na necessidade da implantação de eclusas de navegação. A operação dessas estruturas pressupõe cuidados hidráulicos diversos, podendo-se destacar as altas velocidades no interior dos condutos, que podem resultar em processos erosivos produzidos por desgaste ou mesmo cavitação, além de excessivos esforços nas amarras das embarcações. Este estudo foi realizado com o objetivo de caracterizar o comportamento do fluxo a jusante de comportas de controle de vazão em condutos de enchimento/esvaziamento de câmaras de eclusas. A partir dos resultados de amostras temporais de pressões obtidas em modelo físico, foi conduzida uma análise espectral para diferentes aberturas de comportas e diferentes vazões. Essa análise auxilia na avaliação da possibilidade de ocorrência do fenômeno da ressonância, que amplifica as amplitudes das vibrações e pode levar a estrutura a falhar ou colapsar. A avaliação do escoamento neste trabalho identificou frequências dominantes menores que 5 Hz, com destaque especial para 0,25 Hz nos casos de maior abertura da comporta.