Dissertação

Pilares de pontes em leitos móveis: Visualização e Caracterização do Escoamento de Aproximação e Envolvente Visualização e Caracterização do Escoamento de Aproximação e Envolvente EVALUATED

Um obstáculo cilíndrico colocado verticalmente no seio de um escoamento altera o campo de pressões na sua vizinhança. A montante de um cilindro de eixo vertical que intercepta o escoamento em toda a sua profundidade, o gradiente adverso de pressões induz a separação do escoamento junto à base. Na região onde ocorre a separação, o escoamento é organizado num sistema de vórtices designado de vórtice em ferradura. A intensidade do vórtice em ferradura depende da vorticidade interceptada e, portanto, depende da espessura da camada limite turbulenta. O objectivo principal do presente trabalho é a caracterização do vórtice em ferradura desenvolvido a montante de um cilindro, colocado em vários locais ao longo do desenvolvimento de uma camada limite turbulenta. Pretende-se ainda caracterizar o escoamento numa cavidade de erosão, nomeadamente o escoamento descendente e o sistema de vórtices em ferradura e de separação. O campo do escoamento é caracterizado em termos de velocidades médias, tensões de Reynolds, vorticidade e linhas de corrente. Os dados necessários para o cálculo destas quantidades são essencialmente campos de velocidades instantâneas obtidos recorrendo a Particle Image Velocimetry (PIV). Observou-se que a intensidade do vórtice em ferradura equivalente, definido como o vórtice calculado para o campo de velocidades médio, não apresenta uma variação evidente com o número de Reynolds definido com base na espessura da camada limite. São apresentados e discutidos resultados relativos ao tamanho máximo do vórtice em ferradura. O carácter não permanente e oscilatório deste fenómeno é discutido e relacionado com a ocorrência de estruturas turbulentas.
Vórtice em ferradura, erosão localizada, PIV, cilindro

Dezembro 12, 2007, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Mario Jorge Rodrigues Pereira de Franca

FACULDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE COIMBRA

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Rui Miguel Lage Ferreira

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura (DECivil)

Professor Auxiliar