LOCALIZAÇÃO NUMÉRICA DO PONTO DE ESTAGNAÇÃO EM CANAL ESCALONADO DE BAIXA DECLIVIDADE

Código

XXIII-SBRH0675

Autores

André Luiz Andrade Simões, Harry Edmar Schulz, Thaise Ithana de Souza França, Luciano Matos Queiroz, Leonardo de Jesus Pereira

Tema

03 - Hidráulica

Resumo

Os canais com o fundo em degraus são importantes estruturas hidráulicas empregadas como parte de sistemas extravasores de barragens, sistemas de drenagem, canais para transposição de peixes, entre outros usos. Conhecer as características dos possíveis escoamentos em tais estruturas é essencial para elaboração de projetos. Devido ao uso frequente dos vertedouros em degraus, a maior parte dos estudos publicados sobre o tema está atrelada a canais íngremes. Neste trabalho foram estudados numericamente escoamentos em um canal com baixa declividade, empregando o modelo multifásico não homogêneo e o modelo de turbulência k-?, com o propósito de calcular a posição do ponto de estagnação sobre cada degrau. Os tipos de escoamento observados como resultados das simulações estão de acordo com as previsões encontradas na literatura, baseadas em estudos experimentais. Equações com variáveis adimensionais foram desenvolvidas para representação dos resultados obtidos. Em todos os casos simulados, a razão entre a posição horizontal do ponto de estagnação e a altura do espelho do degrau resultou superior à unidade, indicando a ocorrência de vórtices assimétricos. Para esta observação, também foram apresentadas relações adimensionais e equações simplificadas. O conhecimento dos detalhes do escoamento nos degraus permite que equações para pressões e dimensionamento possam ser melhor embasadas.