Pressões turbulentas na posição de flutuação de pressão máxima em bacias de dissipação por ressalto hidráulico

Steinke Júnior, Renato; Kipper, Priscila Maria; Ferreira, Leandro Broch; Teixeira, Eder Daniel; Dai Prá, Mauricio; Marques, Marcelo Giulian

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Scientific/Technical Article • RBRH 28 • 2023 • https://doi.org/10.1590/2318-0331.282320230018 copiar

Pressões turbulentas na posição de flutuação de pressão máxima em bacias de dissipação por ressalto hidráulico

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

O escoamento turbulento é responsável por diversos danos e falhas nas barragens. Neste artigo, introduz-se uma abordagem para estimar parâmetros característicos do dimensionamento de bacias de dissipação. Os desvios padrão das amostras de pressão de 24 ressaltos hidráulicos foram analisados em todo o eixo longitudinal da bacia de dissipação, e as posições de flutuação de pressão máxima foram identificadas. Em seguida, foram calculadas as pressões médias e extremas que ocorrem nesta posição. Finalmente, estes parâmetros foram plotados em relação ao número de Froude incidente e foram ajustadas curvas aos dados. A posição onde ocorre a máxima turbulência de ressaltos ondulados, fracos e oscilantes varia de acordo com o número de Froude. Ressaltos firmes e fortes são mais propensos a gerarem pressões negativas na bacia de dissipação. As conclusões ampliam o conhecimento sobre quais regiões da bacia de dissipação devem receber atenção especial e como minimizar as chances de danos.

Palavras-chave:
Estimativa de pressões extremas; Posição de flutuação de pressão máxima; Estruturas hidráulicas; Bacias de dissipação; Ressalto hidráulico

Study	Range of F₁	No. of runs	Acquisition frequency (Hz)	Sample duration (s)	Spillway approach height (m)
Endres (1990)Endres, L. A. M. (1990). Contribuição ao desenvolvimento de um sistema para aquisição e tratamento de dados de pressões instantâneas em laboratório (M.Sc. dissertation). Instituto de Pesquisas Hidráulicas, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.	$4.2 < F_{1} < 8.6$	5	100	100	0.72
Marques (1995)Marques, M. G. (1995). Nouvelle approche pour le dimensionnement des dissipateurs à auge. Ph.D. thesis. Departement de Génie Civil, Université Laval, Québec.	$4.9 < F_{1} < 9.3$	6	50	200	0.72
Dai Prá (2011)Dai Prá, M. (2011). Uma abordagem para determinação das pressões junto ao fundo de dissipadores de energia por ressalto hidráulico (Tese de doutorado). Instituto de Pesquisas Hidráulicas, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.	$4.4 < F_{1} < 9.3$	6	500	600	0.56
Steinke Júnior (2020)Steinke Júnior, R. (2020). Caracterização das pressões em bacias de dissipação por ressalto hidráulico livre com baixo número de Froude (Dissertação de mestrado). Instituto de Pesquisas Hidráulicas, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.	$1.6 < F_{1} < 4.6$	7	100	600	0.19

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[1] E-mails: renato.steinkejunior@gmail.com (RSJ), priscila.kipper@ufrgs.br (PMK), leandro.broch@acad.pucrs.br (LBF), eder.teixeira@ufrgs.br (EDT), mauricio.daipra@ufrgs.br (MDP), mmarques@iph.ufrgs.br (MGM)