Caracterização das pressões em bacias de dissipação por ressalto hidráulico livre com baixo número de Froude

• Autor(a) principal: Steinke Júnior, Renato
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/232669
• topic: Ressalto hidraulico; Número de Froude; Bacia de dissipação; Flutuações de pressão; Modelos físicos; Hydraulic jump; Low Froude number; Stilling basin

Estruturas hidráulicas vêm sendo, há algumas décadas, tema de grande interesse por parte da comunidade técnico-científica. Apesar dos avanços feitos nessa área, ainda há muito o que se investigar para atingir um grau de conhecimento adequado no projeto e execução dessas obras. Prova disso são os recentes danos ocorridos principalmente nas estruturas de extravasamento de barragens. Devido ao potencial hidrelétrico brasileiro e às tendências de crescimento econômico e populacional previstas para as próximas décadas, evidencia-se a importância de serem investigados os efeitos hidrodinâmicos do escoamento sobre estruturas hidráulicas. Assim, esta pesquisa teve por objetivo investigar o comportamento das pressões provenientes de ressaltos hidráulicos com baixo número de Froude, de forma a contribuir para o dimensionamento e projeto de bacias de dissipação seguras e econômicas. Após a implementação de uma instalação experimental constituída de vertedouro e bacia de dissipação, foram coletados valores de pressão instantânea ao longo da extensão do ressalto hidráulico para diferentes vazões. As amostras de dados foram analisadas por meio de parâmetros estatísticos adimensionais: média, desvio padrão, coeficientes de assimetria e curtose, valores extremos e coeficiente de distribuição de probabilidade. A análise também contemplou uma etapa de comparação com dados provenientes de outras pesquisas, tanto para ressaltos operando com baixo número de Froude quanto para ressaltos estáveis. Constatou-se que muitos desses parâmetros se comportam diferentemente para ressaltos com baixo número de Froude, em especial as flutuações de pressão. Além disso, foram testadas metodologias de previsão de pressões extremas existentes na literatura. Verificou-se que algumas das equações introduzidas pelos outros autores não descreviam suficientemente bem o comportamento dos valores de pressão provenientes de ressaltos com baixo número de Froude. Diante disso, foram propostos novos ajustes, os quais foram testados por meio de sua aplicação em amostras de pressão coletadas em outro modelo. O equacionamento proposto descreveu com maior precisão a tendência geral dos dados, especialmente na região final do ressalto. Por fim, como estudo de caso, as contribuições da presente pesquisa foram aplicadas no dimensionamento real de uma bacia de dissipação.