Vertedouros em degraus com aeradores : pressões hidrodinâmicas e entrada de ar
| Autor: | Priscila dos Santos Priebe, Marcelo Giulian Marques, Rute Ferla, Carolina Kuhn Novakoski, Maurício Dai Prá, Eder Daniel Teixeira |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
Cavitação
Hydraulic structures Work (thermodynamics) Technology Aeração Defletor 0208 environmental biotechnology Flow (psychology) 02 engineering and technology Aquatic Science Oceanography 01 natural sciences 010305 fluids & plasmas River lake and water-supply engineering (General) Range (aeronautics) 0103 physical sciences Geography. Anthropology. Recreation GE1-350 Earth-Surface Processes Water Science and Technology TC401-506 Estruturas hidráulicas Cavitation Vertedouro em degraus Mechanics Hydraulic engineering Pressão da água Modelos físicos Specific flow 020801 environmental engineering Environmental sciences Deflector Environmental science Air entrainment Aeration TC1-978 |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS RBRH v.26 2021 RBRH Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH) instacron:ABRH RBRH, Volume: 26, Article number: e04, Published: 02 APR 2021 Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Vol 26 (2021) |
| Popis: | The possibility of damage due to the phenomenon of cavitation leads the design of stepped spillways considering maximum specific discharges of 15 to 30 m2/s, a limit considerably lower than that practiced on smooth chutes. Aerators promote the insertion of air in the flow, allowing for the increase of specific flow rates. This work analyzes the pressures on the vertical faces of the steps and the air entrainment coefficient in the flow, through an experimental study in a physical model with a stepped chute angle of 53.13o, considering the installation of aerators in different places of the channel. Comparing the tested conditions with the natural aeration, it is concluded that the installation of the aerator does not change the magnitude of the minimum extreme hydrodynamic pressures, but anticipates the beginning of the flow aeration. A new equation is proposed to estimate the air entrainment coefficient, as well as a methodology for forecasting extreme pressures on the vertical faces of the steps, both valid in the range 3.0 ≤ Fr ≤ 6.0. RESUMO Devido à possibilidade de danos em decorrência do fenômeno da cavitação, o projeto de vertedouros em degraus considera vazões específicas máximas de 15 a 30 m2/s, limite consideravelmente inferior ao praticado em calhas lisas. Aeradores promovem a inserção de ar no escoamento e podem viabilizar o incremento das vazões específicas. Este trabalho analisa as pressões sobre as faces verticais dos degraus e o coeficiente de entrada de ar no escoamento, através de estudo experimental em modelo físico de calha em degraus com ângulo de 53,13o, considerando a instalação de aerador em diferentes posições na calha. Comparando-se os resultados com a aeração natural, conclui-se que a instalação do aerador não altera a magnitude das pressões extremas mínimas na estrutura, mas antecipa o início da aeração no escoamento. Propõe-se nova equação para estimativa do coeficiente de entrada de ar no escoamento, bem como metodologia para previsão de pressões extremas nas faces verticais dos degraus, válidas no intervalo 3,0 ≤ Fr ≤ 6,0. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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