Características hidráulicas do escoamento em um vertedouro de calha lisa

• Autor(a) principal: Borges, Gianluca Arnold
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/274473
• topic: Vertedouro; Segurança de barragens; Cavitação; Smooth channel spillway; Medium pressure; Average speed; One-dimensional simulation

Barragens são estruturas que funcionam como uma barreira artificial para reter o fluxo d’água a fim de produzir energia elétrica, abastecimento, irrigação ou retenção de sólidos. Todavia, toda estrutura é passível de gerar riscos devido a má execução ou conservação inadequada, o que torna essencial realizar estudos prévios com foco em aumentar a segurança e evitar um possível situações de rompimento ou deterioração da construção. A prevenção de potenciais danos às superfícies hidráulicas, vital para a segurança de reservatórios e barragens, é uma das principais preocupações pois, quando não planejadas, resultam em prejuízos financeiros e custos excessivos de manutenção para os operadores do sistema. O estudo de parâmetros hidráulicos para vertedouros de barragens assume um papel fundamental na mitigação de danos e riscos, devido a possíveis variações significativas de pressão e velocidade ao longo do fluxo vertente. Este estudo visa identificar o potencial de danos, principalmente causados por cavitação, nos vertedouros de calha lisa, através de dados obtidos da Usina Hidrelétrica de Furnas utilizando o software SpillwayPro desenvolvido pelo US Bureau of Reclamation (USBR), em conjunto da análise das características geométricas da superfície vertente para diferentes vazões vertidas. Foram analisados parâmetros hidráulicos como pressões médias, velocidades médias e índices de cavitação ao longo das superfícies de concreto. Os resultados foram comparados com dados de um modelo na escala reduzida de 1:45, obtidos pelas Eletrobras-FURNAS, em conjunto de limites estabelecidos na literatura para identificar a ocorrência dos danos no vertedouro examinado. Com isso, foram encontrados dados coerentes para os parâmetros, condicionados as limitações das duas abordagens, que poderão servir na determinação de zonas críticas à estrutura, mas que não devem ser considerados como uma abordagem totalmente precisa, sendo recomendável recorrer a outros métodos caso seja necessário atingir tal objetivo.