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RBRH
Revista Brasileira de Recursos Hídricos
Brazilian Journal of Water Resources

ISSN 2318-0331

VOLUME. 9 - Nº. 1 - JAN/MAR - 2004
ARTIGO
Início da Aeração e Pressões ao Longo de Vertedouros em Degraus
Resumo:
A configuração característica de calhas em degraus favorece a ocorrência de pressões negativas na face vertical dos degraus. Portanto a necessidade de assegurar a estabilidade da estrutura torna importante o conhecimento do campo de pressões na região dos degraus. Este estudo, o qual
foi parcialmente financiado pela FINEP (RECOPE/REHIDRO/SUB REDE 2) na compra de equipamentos, foi desenvolvido em um
modelo reduzido de um vertedouro em degraus construído na escala geométrica 1:25. O vertedoruro, que possui uma calha com declividade de
1V:0,75H e degraus com 0,60 m de altura, foi estudado para vazões específicas compreendidas entre 4,2 (m³.s-1)m-1 e 31,7 (m³.s-1)m-1. O estudo
das características físicas do escoamento num degrau padrão é considerado válido, mas este estudo mostrou a importância da aeração do escoamento
nas pressões ao longo da calha. Portanto, para o regime de escoamento denominado skimming flow, é necessário relacionar o padrão de aeração do
fluxo com a pressão. Foi observado que o início da aeração assume um papel importante na pressão mínima. A posição de início de aeração do
escoamento varia com a vazão, deslocando-se para jusante à medida que a vazão específica aumenta. É importante destacar que não há um bom
critério para definir o início da aeração do fluxo em modelos. Uma sugestão de critério a ser utilizado no modelo é apresentado neste trabalho.
Este artigo apresenta, também, um aspecto interessante de flutuação de pressão medida por transdutores 
Palavras-chave: vertedouro em degraus; início de aeração; flutuação de pressão 

 

 

Incipient aeration and pressure in stepped spillways
Abstract:
The characteristic configuration of stepped flumes leads to
the establishment of negative pressure on the vertical face of steps.
Therefore, the need to assure the safety of the structure makes it
important to know the pressure field around the steps. This study -
which was partially funded by FINEP (RECOPE / REHIDRO
/ SUB REDE 2) to provide equipment - was developed in a scale
model (1:25 scale) of a spillway. A spillway with a slope of
1V:0.75H and step heights of 0.60 m was considered for discharges
in the range of 4.2 (m³.s-1)m-1 and 31.7 (m³.s-1)m-1. The study of the
physical characteristics of the flow on a standard step is considered
valid but this study revealed an additional aspect focusing on the
importance of flow aeration in pressure through the flume. Therefore,
for so-called skimming flow, it is necessary to correlate the aeration
pattern to the pressure. It was observed that the beginning of aeration
plays an important role in minimum pressure. The beginning of
aeration varies with the discharge; its position moves downstream as
the specific discharge increases. It should be pointed out that there is
no good criterion to define the beginning of flow aeration in models.
This paper provides a suggestion to establish such a criterion. This paper also shows an interesting aspect of pressure fluctuation measured by transducers. 
Keywords: stepped spillway; incipient aeration; pressure fluctuation 

 

 

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