Análise do comportamento hidráulico de vertedores na variação do número de Froude – simulação computacional

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: SILVA, Poliana Marcela da
• Orientador(a): SILVA, Fernando das Graças Braga da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos
• Departamento: IRN - Instituto de Recursos Naturais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Canais hidráulicos; Escoamento livre; Vertedores; Número de Froude; Dinâmica computacional dos fluidos
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2383

O escoamento hidráulico possui amplo número de aplicações técnicas na engenharia em áreas que envolvem o saneamento, drenagem urbana, irrigação, hidroelétrica, navegação e preservação do meio ambiente. Dessa maneira o escoamento em superfície livre pode ser considerado um fator destrutivo na natureza podendo danificar estruturas e tirar vidas humanas. O objetivo deste trabalho é estudar o comportamento do escoamento em um canal retangular real por meio de simulações computacionais em fluidodinâmica computacional para determinar o tipo de escoamento através do número de Froude e analisar o comportamento hidráulico para três vertedores com geometrias diferentes: fundo, retangular e triangular com diferentes valores de vazão. Para tal foi utilizado a linguagem de programação Fortran para realização de simulações preliminares com finalidade de prever o comportamento do canal que através de cálculos pode-se definir o tipo de geometria dos vertedores. Por outro lado foi utilizado o software de fluidodinâmica computacional que permite analisar o comportamento hidráulico do canal além de permitir a construção de mapas de cores de cada vertedor inserido no canal. O presente estudo indica que o modelo computacional consegue reproduzir os escoamentos em superfície livre tomando as precauções em relação a qualidade da malha que garante a convergência da solução computacional. Através das análises foi possível realizar o cálculo do número de Froude a montante do vertedor, em cima do vertedor e a jusante do vertedor permitindo compreender o comportamento hidráulico para cada situação em estudo.