Perda de Energia no Ressalto Hidráulico: Erros na estimativa da perda de energia por meio de modelos de rotação rígida em um ressalto hidráulico

Código

III-FLUHIDROS0091

Autores

Múcio Eurico Correa Ribeiro, EDNA MARIA DE FARIA VIANA, JORGE LUIS ZEGARRA TARQUI

Tema

02 - Modelagem física e numérica de escoamentos em estruturas hidráulicas

Resumo

O ressalto hidráulico é um fenômeno clássico de transição supercrítico-subcrítico, no qual a dissipação de energia é tradicionalmente atribuída à turbulência e à incorporação de ar. Este trabalho apresenta uma reinterpretação teórica da dissipação, propondo que a energia de rotação associada à região de recirculação (rolo do ressalto) é de mesma ordem de grandeza da perda total de carga entre as seções conjugadas. Desenvolve-se uma formulação teórica para estimar a energia cinética rotacional a partir de um modelo de vórtice forçado combinado com escoamento potencial, relacionando-a ao número de Froude de montante. São discutidas as implicações da hipótese para as correlações empíricas de comprimento de ressalto (Lj e Lr), frequentemente divergentes na literatura. Se confirmada experimentalmente, a hipótese generaliza-se para qualquer escoamento com zona de recirculação permanente, incluindo skimming flow, nappe flow em descarregadores de degraus, soleiras e contrações, abrindo caminho para uma nova classe de modelos energéticos em hidráulica.