Superfície Livre de Escoamentos Turbulentos em Canais: Vertedores em Degraus e Ressalto Hidráulico

Abstract

Neste trabalho são apresentados resultados de estudos experimentais sobre o comportamento da superfície livre de escoamentos em um canal em degraus e de um ressalto hidráulico. A metodologia proposta envolve a aquisição de dados da posição instantânea da interface ar-água com alta frequência por meio de ultrassom. Com tal proposta foi possível avaliar perfis médios da superfície livre, grandezas características contidas em tais perfis (posição de início da aeração, profundidade no início da aeração, comprimento de transição, entre outras) e quantidades que caracterizam a turbulência junto à superfí- cie livre (intensidade turbulenta e número de Strouhal). O método empregado forneceu excelentes resultados para os escoamentos monofásicos e bifásicos. Foi possível estabelecer relações entre variáveis como posições de início da aeração, profundidades que compõem o perfil médio, inclusive profundidades médias máximas e profundidades máximas. Os resultados referentes à turbulência revelaram regiões de crescimento e de decaimento da turbulência, tendo sido obtidas relações que permitiram avaliar uma das constantes do modelo de turbulência k-Eem sendo válida a aplicação deste modelo para a interface.