Investigação teórico-numérica da aeração em estruturas de vertedouros em degraus com uso de software livre

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dc.contributorSchulz, Harry Edmar
dc.creatorLobosco, Raquel Jahara
dc.date2013-08-19
dc.date2014-10-23
dc.date.accessioned2017-11-15T11:22:46Z
dc.date.available2017-11-15T11:22:46Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionEm inúmeras aplicações práticas da engenharia a camada interfacial entre dois fluidos é de extrema importância para a correta caracterização do escoamento. Especificamente na Engenharia Ambiental e Hidráulica na interface entre o ar e a água existem propriedades capazes de relacionar a aeração e oxigenação. Focado na dinâmica dos processos turbulentos, o estudo proposto se aplica a problemas de sub-pressão em vertedores e visa analisar a troca de gases da interface ar-água em situações de fases dispersas e avaliar a qualidade da água a jusante dos mesmos. O objetivo maior é descrever a relação entre o comportamento da superfície da água, o desenvolvimento da camada limite e os regimes de escoamento de acordo com a vazão volumétrica. Para representar a distribuição da fração de vazios da fase dispersa, foram usados os princípios da formulação dos escoamentos em vertedores escalonados e da formulação para enlaçamento de ar. As argumentações e justificativas das formulações propostas para os perfis de concentrações foram baseadas na distribuição da fração de vazios prevista numericamente. A abordagem numérica do problema fluidodinâmico diferencia da maioria dos estudos concentrados na literatura, por estar baseada na quebra da superfície livre.
dc.descriptionIn many pratical aplications of engineering the interfacial layer between two fluids has a strong relevance in the process of right measurements of the flow. Espeficically in the enviromental and hydraulics engineering the interface between air and water is the property related with oxigen and areation of the flow. With focus on the dynamics of the turbulent processes, the proposed study is applied to sub-pressure problems in spillways. It investigates the gases exchange in the air- water interface in the dispersed phase and evaluate the water quality downstream. The major goal is to describe a relation between the boundary layer development and the flow regimes with discharge. To represent the distribution of void fractions of the dispersed phase, the physical formulation concepts of stepped spillways and entrapped air were used. The arguments and reasons to justify the proposed concentration profile formulation are based on the numerical provided void fraction distribution. The results as well as the physical model are in good agrement with described literature data. The Numerical approach of the fluid dynamics problem differs from major of described literature studies because it is based on the surface breakup.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-07102014-152612/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2013.tde-07102014-152612
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/4191
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectTurbulência
dc.subjectCamada limite
dc.subjectEnlaçamento de ar
dc.subjectEscoamento gás-líquido
dc.subjectSuperfície livre
dc.subjectTurbulence
dc.subjectGas-liquid flow
dc.subjectFree surface
dc.subjectBoundary layer
dc.subjectAir-entrainment
dc.titleInvestigação teórico-numérica da aeração em estruturas de vertedouros em degraus com uso de software livre
dc.titleNumerical-theoretic investigation of flow areation over stepped spillways using free software
dc.typeTese de Doutorado
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Teses e Dissertações (BDTD USP)