Dissipação de energia do escoamento deslizante sobre turbilhões em vertedouros em degraus de declividade 1V:1H

Abstract

[EN] The energy dissipation along the chute is the stepped spillway’s main function. With those structures the reduction of residual energy at the dam’s toe is sought, allowing lower cost with the construction of dissipation structures downstream the spillway. The study characterizes energy dissipation on sliding flow in skimming flow on stepped spillways with slope of 45° (1V:1H), through experimental analysis in 4 physical models, one with flat chute and three stepped chutes with steps of 30mm, 60mm and 90mm. Aspects related to flow’s energy dissipation were evaluated, especially those related to mean levels of water on aerated and non-aerated flow regions, allowing the establishment of representative dimensionless parameters of dissipated energy along the stepped chute.

[PT] A dissipação de energia ao longo da calha é a principal função dos vertedouros em degraus. Com essas estruturas se busca a redução da energia residual no pé da barragem, proporcionando menores custos com a construção de estruturas de dissipação a jusante do vertedouro. Este estudo caracteriza a dissipação da energia do escoamento deslizante sobre turbilhões em vertedouros em degraus com declividade de 45° (1V:1H) através da análise experimental em quatro modelos físicos, sendo um com calha lisa e três com calhas em degraus de alturas constantes iguais a 30mm, 60mm e 90mm. Foram avaliados os aspectos relacionados a dissipação de energia do escoamento, especialmente aqueles relacionados aos níveis médios da água nas regiões aeradas e não aeradas do fluxo, permitindo o estabelecimento de parâmetros adimensionais representativos da energia dissipada ao longo da calha em degraus