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Modelos reduzidos e numéricos de escoamentos em estruturas hidráulicas

Área Temática
Água, energia e alimentação
Localização
Lisboa
Áreas de Aplicação
Recursos Hídricos
Âmbito
R&D
Caso de estudo – magnitude da velocidade na restituição
Caso de estudo – magnitude da velocidade nos jatos
Caso de estudo – Linhas de corrente na restituição
Magnitude das velocidades do escoamento e linhas de corrente na restituição dos descarregadores de cheias
Vista geral dos modelos físico e numérico para um descarregador a 100% de abertura (esquerda) e dois descarregadores 100% abertos (direita)

Entidade

Descrição

Esta área de investigação envolve:

  • Casos de estudo de obras hidráulicas envolvendo modelos reduzidos numéricos – invest. aplicada.
  • Bacias de dissipação revestidas – análise experimental e numérica da estabilidade das lajes de bacias por jato– Tese Dout. em curso.

Jatos de elevada velocidade –simulação numérica e experimental para caracterização dos processos de desenvolvimento de fossas de erosão – Tese de Dout. iniciada.

Objectivos

  • Melhorar a capacidade de simular escoamentos complexos em sup. livre por abordagens tradicionais e usando o potencial dos métodos numéricos.

Resultados

  • Reduzir tempos de cálculo envolvidos em casos de estudo bem como os custos dos modelos reduzidos.
  • Melhorar os conhecimentos:
    • dos processos de dissipação de energia por difusão de jatos, bem como dos mecanismos de colapso dos ensoleiramentos de betão, através de experimentação laboratorial e simulação numérica;
    • relativamente a processos erosivos em maciço rochosos por ação de jatos tirando partido da análise experimental e da simulação numérica.

Próximos Desafios

Diversos casos de estudo foram recentemente implementados em que se complementaram os resultados puramente experimentais com os obtidos por CFD. No entanto, calibração validação, tempos de calculo econvergência ainda são dificuldades comuns.

A simulação da difusão de jatos, estabilidade dos ensoleiramentos ou o desenvolvimento da erosão em maciços rochosos ainda requerem caracterização experimental para uma melhor compreensão dos fenómenos e melhoramentos das simulações numéricas.