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Dissertação

Modelação experimental e numérica de escoamentos em abrigos de peixes a jusante de centrais hidroeléctricas EVALUATED

Detalhes: A produção de energia hidroelétrica provoca alterações na zona de restituição do rio devido à frequência e magnitude dos caudais turbinados. Este fenómeno denominado hydropeaking leva a alterações no regime natural do escoamento e nos ecossistemas a jusante das centrais, criando-se fortes adversidades ao bem-estar das espécies piscícolas. A presente dissertação tem como objetivo melhorar o conhecimento sobre geometrias de abrigos para peixes a jusante de centrais hidroelétricas. Foi desenvolvido um modelo 3D baseado numa instalação experimental do Laboratório de Estruturas Hidráulicas do IST. Nesta instalação foram inseridos defletores laterais com o intuito de simularem abrigos de peixes. Foram simulados três caudais, 7, 20 e 50 l/s, de forma a poderem caracterizar-se os escoamentos associados a um caudal de base e dois caudais de pico, e efetuadas medições de alturas de escoamento e de velocidade através de um velocímetro acústico por efeito de Doppler (ADV). Com recurso ao software de dinâmica de fluidos computacional (CFD) FLOW-3D® desenvolveu-se um estudo numérico do modelo 3D do canal e compararam-se os campos de velocidade e energia cinética turbulenta (TKE) obtidos numérica e experimentalmente. Após validado e calibrado este modelo, desenvolveram-se geometrias alternativas de abrigos de peixes e caraterizou-se o escoamento tendo em conta os referidos parâmetros. Obteve-se uma boa concordância entre resultados numéricos e experimentais para os campos de velocidade obtidos. O modelo desenvolvido apresentou limitações a reproduzir a TKE obtida experimentalmente. O recurso ao FLOW-3D® na caraterização do escoamento para geometrias alternativas permitiu poupança de tempo e recursos que seriam necessários experimentalmente.
Keywords: Hydropeaking, abrigos de peixes, ADV, dinâmica de fluidos computacional, FLOW-3D®

Discussão: junho 22, 2018, 11:0