Distribuição das pressões a jusante de comportas tipo segmento invertida em modelo físico de eclusa de navegação

Abstract

O conhecimento dos valores de pressões médias mínimas junto às comportas tipo segmento invertida é de extrema importância visto que esses dispositivos são usualmente utilizados em eclusas de navegação. As eclusas são estruturas hidráulicas utilizadas por embarcações para a transposição de desníveis, que podem ser de origem natural ou oriundos de intervenções humanas. Durante os procedimentos de enchimento e esvaziamento de câmaras de eclusas, quando se dá a passagem de água pelas comportas de controle de vazão, verifica-se uma velocidade bastante alta, principalmente para pequenas aberturas da comporta, proporcionando a redução das pressões locais, podendo atingir valores críticos para a incipiência de processos de cavitação. O presente trabalho tem por objetivo apresentar o comportamento das pressões médias mínimas em função de vazões e aberturas de comportas pré-definidas. Por fim, são sugeridos números adimensionais que possibilitem inferir a ocorrência das pressões médias mínimas que poderiam ser responsáveis pelo início de processos de cavitação, causando danos às estruturas.

It is extremely important to known minimum mean pressure values at reverse Tainter Gates because such devices are commonly used in navigation locks. Locks are hydraulic structures used by vessels to cross different water levels. The levels can be natural or due to human intervention. During the filling and emptying procedures of lock chambers, when the water passes through the flow control gates, there is a very high velocity, mainly for small gate openings, reducing local pressures and reaching critical values for the incipience of cavitation processes. This work aims to present the minimum mean pressure behavior in terms of flow and predefined gate openings. Finally, dimensionless numbers are suggested that allow inferring the ocurrence of minimum mean pressures that may be responsible for the begnning of cavitation processes, damaging the structures.