Título:
Concentração média de ar do escoamento na base de vertedouros em degraus
Resumo:
A incorporação do ar no escoamento denominado de skimming flow em vertedouros com degraus ocorre devido à turbulência do escoamento provocada pela presença dos degraus. A posição de início de aeração do escoamento varia com a vazão, deslocando-se para jusante à medida que a vazão aumenta. A importância do conhecimento da concentração média do ar nesse escoamento relaciona-se diretamente ao projeto da estrutura, visto que sua presença provoca: a) aumento da profundidade do escoamento, conduzindo à consideração de uma maior altura dos muros laterais do vertedouro; b) redução do risco potencial de cavitação dos degraus, devido à absorção do impacto do colapso das bolhas vaporizadas pela compressibilidade da mistura ar-água. Resultados experimentais de concentração média de ar obtidos em uma calha com degraus, com declividade 1V:0,75H, simulando na escala geométrica 1:25 uma barragem de 41,5 m de altura e degraus de 0,60 m de altura, são apresentados neste artigo. Tendo em conta esses resultados, sugere-se uma equação para a estimativa dessa concentração na base de vertedouros com degraus, com geometria semelhante à utilizada no estudo. Adicionalmente, com base nessa equação, propõe-se um método para a estimativa da profundidade aerada do escoamento.
Autores:
Marcos Tozzi, Paulo Henrique Povh