Browsing by Author "Robalo, Rafael Manuel Teles"
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- Influência da permeabilidade de elementos cilíndricos verticais no comportamento do escoamentoPublication . Robalo, Rafael Manuel Teles; Azevedo, Ricardo Manuel Martins de; Fael, Cristina Maria SenaO conhecimento do campo de escoamento, junto de estruturas permeáveis, tem permitido implementar medidas, recorrendo a esse tipo de estruturas, na estabilização de leitos e na proteção das margens de rios. A adoção destas medidas, baseadas em enrocamentos, também têm sido utilizadas na proteção contra as erosões localizadas junto das fundações de pontes. Ainda assim, persistem dúvidas devido à complexidade dos fenómenos envolvidos, nomeadamente quando as estruturas permeáveis se desenvolvem em altura. Na presente dissertação pretende-se realizar um estudo comparativo do campo de escoamentos que se desenvolve junto de dois elementos cilíndricos verticais, com porosidades de 0% e ˜50%, ensaiados no canal de Estruturas Hidráulicas da UBI. No trabalho experimental, as medições das componentes bidimensionais das velocidades instantâneas, longitudinal e vertical, foram realizadas em três planos transversais, com um sistema 3D de Velocimetria Doppler Laser (LDV). Os contornos das componentes da velocidade média no tempo, dos vetores velocidade, das intensidades turbulentas, das tensões de Reynolds e das tensões tangenciais totais, são utilizados na caracterização do campo de escoamento em torno dos obstáculos. Os resultados obtidos permitiram concluir que a permeabilidade influencia as características do campo do escoamento junto ao elemento cilíndrico. A possibilidade do escoamento, que chega a montante do obstáculo, poder passar pela estrutura porosa, em vez de a contornar, caso esta fosse impermeável, possibilita a minimização do escoamento descendente, em quantidade e velocidade, condicionando o desenvolvimento do vórtice em ferradura. Já a jusante, por influência do escoamento que atravessa a estrutura porosa, a zona de esteira não apresenta vorticidades tão bem definidas, como no caso do escoamento que contorna o elemento cilíndrico impermeável. A partir desta secção, a zona inferior da esteira turbulenta, em vez de apresentar o escoamento ascendente característico de estruturas cilíndricas impermeáveis, que promove o transporte de sedimentos, apresenta um escoamento mais horizontal, com tendência descendente e capaz de promover a deposição de sedimentos para jusante dos obstáculos. De um modo geral, a interferência que um elemento cilíndrico provoca no seio de um escoamento, é menor quando este é dotado de alguma permeabilidade, que mantenha o melhor possível a continuidade do escoamento longitudinal, diminuído a necessidade deste ter de a contornar, e assim reduzir o escoamento descendente que irá originar as erosões localizadas.