Estrutura do escoamento em canais trapezoidais em curva

Abstract

Resumo: Este trabalho apresenta as características do escoamento em um canal trapezoidal em curva. Foram realizadas medições de velocidades em um canal experimental com equipamento ADV (Acoustic Doppler Velocimeter) nas três direções do escoamento. A partir dos dados coletados foram avaliadas as distribuições de velocidades e estatísticas turbulentas em diversas seções transversais. Os resultados indicaram a tendência do escoamento em se concentrar junto à margem interna das curvas, onde foram observadas as maiores velocidades e tensões tangenciais. As informações foram utilizadas para determinação da tensão tangencial no fundo através de três métodos: perfil logarítmico, tensões de Reynolds e energia cinética turbulenta. A comparação entre os métodos indicou que a aplicação do método do perfil logarítmico resulta nos maiores valores de tensões tangenciais. Os menores valores foram determinados pelo método da energia cinética turbulenta e algumas limitações relacionadas à aplicação desse método foram observadas.

Abstract: This study presents the flow characteristics in a curved trapezoidal channel. ADV velocity measurements were performed in the three directions of the flow at a laboratory channel. Velocity distributions and turbulent statistics at several transversal sections were analyzed from the collected data. Results indicated a tendency of the flow to concentrate at the inner bank, where high velocities and shear stresses were observed. Information from ADV was used to determine boundary shear stress by three methods: logarithmic profile, Reynolds stress and turbulent kinetic energy. Comparison between the methods indicated application of logarithmic profile method results in higher values of shear stress. Lowest values were determined by turbulent kinetic energy method and some limitations related to its application were observed.