Amortecimento de ondas gravitacionais por campos de vegetação flexível parte 2 : experimentos e modelação

Abstract

A primeira parte deste trabalho apresentou uma nova abordagem para a determinação do amortecimento de ondas de gravidade propagando-se sobre campos de vegetação, que evita as simplificações implícitas em outros modelos apresentados na literatura, os quais não se aplicam a espécies de grande flexibilidade. Para verificação do modelo foram realizados ensaios em canal de ondas utilizando cabos flexíveis de nylon, com 6mm de diâmetro, presos ao fundo e mantidos na posição vertical por ação do empuxo. Uma técnica de medição indireta por meio de filmagem em vídeo foi desenvolvida particularmente para o procedimento de calibração do modelo. Ensaios de laboratório foram realizados para diferentes características de onda e de espaçamento entre hastes. Através da análise dimensional, as informações obtidas com o modelo calibrado forneceram uma expressão que relaciona a força média exercida pelo fluido com parâmetros adimensionais do escoamento e da haste. A inserção desta força na equação do movimento integrada na vertical e promediada no tempo como um termo de resistência possibilitou a determinação do decaimento da altura da onda ao longo de um campo de hastes e apontou para a importância da interação entre as mesmas no amortecimento total.

Gravity wave damping is treated by an innovative approach, which avoids the simplifying assumptions adopted by other models in the literature, which are not applicable to highly flexible plants. In order to verify the model, tests were conducted on a wave flume, using flexible, buoyant, 6 mm nylon ropes, fixed at a metallic grid on the bottom. A video technique for measuring displacement of the ropes was especially developed for calibrating the model. Tests were conducted for different wave conditions and spacing between ropes. By use of dimensional analysis, the experimental results provided an expression which relates the mean force on the stem to dimensionless parameters of wave and stem characteristics. This expression was inserted on the time averaged, depth integrated horizontal momentum equation, where an additional term for the reacting force of the stem was introduced. As a result, the wave decay along the field could be determined, and it became evident the importance of stem interaction on total wave height damping.