Influência de parâmetros geométricos e hidráulicos na distribuição de velocidades em bacias rasas retangulares

• Autor(a) principal: Simao Voloch Neto
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ATQLRL
• topic: Meio ambiente; Recursos hídricos; Saneamento; Água Escoamento Velocidade; Recursos hídricos Desenvolvimento; Engenharia sanitária; Hidráulica Modelos

Bacias rasas são estruturas onde a profundidade do escoamento é insignificante em relação às dimensões horizontais. Nestas o campo de velocidades governa os mecanismos de transporte e sedimentação. Deste modo, uma avaliação deste campo permite prever as zonas de sedimentação ou a presença de zonas mortas. Exemplos destas estruturas podem ser encontrados em bacias de detenção, tanques de aquicultura, algumas partes dos rios e estuários. Este trabalho investiga a formulação de diferentes tipos de escoamentos em bacias rasas retangulares. Foi verificada a correlação entre as características geométricas e físicas das bacias (dimensões e rugosidade), as características hidráulicas do escoamento (regime de escoamento) com o tipo de formação do escoamento observado. Para simular as condições de escoamento nas bacias rasas foi utilizado o programa computacional Basement, desenvolvido pela EHTZ, em sua versão 2.5.3. Como conclusão são propostos parâmetros de interesse no dimensionamento de bacias rasas para que estas formem tanto escoamentos simétricos como assimétricos. Verifica-se que determinados valores do parâmetro de forma e taxa de expansão da bacia também limitam a possibilidade de formação de campos de velocidades simétricos ou assimétricos para escoamentos turbulentos. Para valores de parâmetro de forma acima de 6,2, escoamentos simétricos ocorrem com menor frequência o mesmo se passa para valores de taxa de expansão superiores a 10. Os cenários correspondentes ao parâmetro de forma 7,2, rugosidade n igual a 0,012 e vazões entre 0,5L/s e 3,4L/s foram simulados computacionalmente e também observados num aparato experimental montado no Centro de Pesquisas Hidráulicas da UFMG, utilizando a velocimetria de imagem em escala LSPIV. Verificou-se semelhança no tipo de escoamento da simulação computacional e o verificado experimentalmente apenas para os escoamentos turbulentos. Recomenda-se, portanto, ampliar as verificações experimentais utilizando-se o modelo numérico como guia.