Dissertação

{pt_PT=Modelação do escoamento com emulsionamento de ar em descarregadores de cheias em canal} {} EVALUATED

{pt=A presente dissertação é dedicada ao estudo do escoamento com emulsionamento de ar em descarregadores de cheias em canal com paramento convencional, de betão. Assumindo como elementos de base para o presente estudo o declive do descarregador, a rugosidade do fundo e das paredes e o caudal unitário escoado, foi implementado um conjunto de situações práticas orientado para a determinação da localização da seção de afloramento da camada limite turbulenta e obtenção de grandezas relevantes do escoamento a montante daquela seção, como a espessura da camada limite, a altura do escoamento e a velocidade média do escoamento. Os resultados foram obtidos através de um modelo numérico simplificado, com base numa formulação semi-empírica sugerida na literatura sobre o tema. Posteriormente, apresentam-se e analisam-se curvas de regressão normalizadas com recurso aos softwares TableCurve 2D® e TableCurve 3D®, com o intuito de permitir a obtenção das grandezas principais do escoamento ao longo do descarregador de forma expedita. Também se procedeu ao estudo do desenvolvimento da concentração média de ar a jusante da seção de afloramento da camada limite, com o objetivo de obter soluções explícitas para a obtenção desta última grandeza. Por fim, realizou-se uma análise orientada para relacionar as extensões dos trechos do escoamento a montante da seção de afloramento da camada limite e a jusante daquela seção, correspondente ao escoamento gradualmente variado com emulsionamento de ar. , en=The present study is focused on the air entrainment on conventional spillway chutes downstream of concrete dams. This numerical study has assumed as input data the discharge, the surface roughness and the channel slope, in order to determine the location of the point of inception of air entrainment, along with the main flow properties at and upstream of such location, such as the boundary layer width, the flow depth and the mean water velocity. The results were obtained through a simplified numerical model based on a semi-empirical formulation suggested in the literature on the subject. Subsequently, standard regression curves, obtained using TableCurve 2D® and TableCurve 3D®, were presented and analysed in order to estimate the main flow properties along the spillway chute in an expeditiously way. Subsequently, a study on the development of the mean air concentration along the gradually-varied flow region downstream of the inception point was carried out, in order to obtain an explicit formula for its determination. Finally, an analysis was carried out to relate the lengths of the flow region upstream of the inception point and the flow region downstream of such location, corresponding to the self-aerated gradually-varied flow.}
{pt=descarregador de cheias em canal, camada limite turbulenta, seção de afloramento da camada limite, escoamento de emulsão ar-água, emulsionamento de ar, en=spillway chute, turbulent boundary layer, inception point, air-water flow, air entrainment}

Junho 21, 2018, 14:30

Orientação

ORIENTADOR

Jorge De Saldanha Gonçalves Matos

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar