Anais do Evento

A hidroeletricidade é uma das principais fontes de energia renovável utilizada no Brasil. Para operação segura e eficaz de uma usina hidroelétrica, são necessários variados tipos de comportas, que são equipamentos hidromecânicos de fundamental importância para uma usina hidroelétrica e possuem variadas aplicações e funções. A comporta basculante é um tipo de comporta utilizada geralmente para controlar o nível do reservatório e descarga de material flutuante. Um dos grandes desafios, se tratando de comportas, é a determinação dos esforços hidráulicos, dado a complexidade das equações que regem o escoamento de fluídos, logo, recorre-se a métodos numéricos para analisar estas equações a fim de se obter soluções aproximadas através de cálculos computacionais e assim resolver problemas de engenharia com uma precisão aceitável. O uso da fluidodinâmica computacional ou CFD (do inglês “Computational Fluid Dynamics”) para este tipo de estudo está cada vez mais recorrente, devido ao desenvolvimento tecnológico das ferramentas computacionais. O presente trabalho apresenta um estudo que teve como principal finalidade a obtenção dos esforços hidráulicos em uma comporta do tipo basculante submetida a uma vazão de 24m³/s em regime permanente. O estudo numérico foi realizado por meio do software ANSYS® CFX acadêmico, versão 19R1. A simulação foi realizada com o escoamento em superfície livre utilizando uma malha não estruturada tetraédrica. Para validação dos resultados, foram realizados ensaios pelo método experimental, através de modelo hidráulico reduzido, em escala de semelhança de Froude de 1:20. Os esforços foram obtidos através de transdutores de pressão instalados no modelo da comporta. Os resultados obtidos foram satisfatórios. Nos cálculos de CFD os esforços na comporta foram de da ordem de 1,2MN, enquanto que os resultados experimentais apresentaram valores da ordem de 1,5MN, uma diferença de aproximadamente 15%, sendo que os resultados experimentais são mais conservativos.