Contribuição ao desenvolvimento de um sistema para aquisição e tratamento de dados e pressões instantâneas em laboratório

Este trabalho constituiu-se no desenvolvimento de um sistema para aquisição e tratamento de dados de pressões instantâneas em laboratório. A aquisição e tratamento de dados de pressões instantâneas em laboratório. A aquisição consta das etapas de amostragem da série continua de valores reais e da sua conversão, entre os domínios físico, elétrico e digital, em que é representada. O tratamento efetuado subdivide-se em: análise estatística, com a determinação da função distribuição de probabilidade dos valores amostrados, e de seus quatro primeiros momentos estatísticos; e a análise espectral, com a determinação das funções de autocorrelação e densidade de espectro de potência amostrais. O desenvolvimento deste sistema possibilita a caracterização de escoamento reais, no que diz respeito a valores flutuantes de pressões instantâneas. As informações obtidas permitem uma melhor compreensão da física dos escoamentos, contribuindo, por exemplo, no enriquecimento dos critérios de dimensionamento de estruturas hidráulicas correntes, que baseiam-se, apenas, em grandezas médias. O sistema foi montado , a partir de equipamentos apropriados e existentes no Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e de outros recentemente adquiridos. Os programas de computador, responsáveis tanto pela etapa de aquisição como pela de tratamento, foram escritos em linguagem BASIC e , posteriormente, compilados para linguagem de máquina, quando de sua utilização. Foi realizada, também, uma aplicação prática do sistema, na avaliação do campo de pressões, verificado a jusante de um modelo físico de descarregador de cheias. Os resultados são apresentados e comentados.In this study, a system for the acquisition and treatment of instantaneous pressure data, in a laboratory, is developed. Acquisition consists of two stages: sampling the continuous. series of real values and their conversion between the physical, electrical and digital domains in which they are represented. The treatment performed is subdivided into statistical analysis, determining the probability distribution function of the sampled values and the first four statistical moments; and spectral analysis with the determination of the autocorrelation function and power spectral density function of the sample. The development of this system makes it possible to describe real flow as to oscillating values of instantaneous pressures. The information obtained allows an improved understanding of the physics of flow, thus contributing, for instance, to broaden the design criteria for current hydraulic structures which are only based on mean values. The system was set up with appropriate equipment available at the Institute of Hydraulic Research of the Federal University of Rio Grande do Sul (IPH/UFRGS) and others recently acquired equipment. The computer programs which performs both acquisition and treatment were written in BASIC and later compiled for machine language when they were used. The system was also applied in practice, for the evaluation of a pressure field found downstream of a physical model of a spillway. The results are presented and discussed

Comprimento e celeridade das ondas a jusante de ressalto hidráulico

It allows the estimation of other important wave characteristics such as the length and celerity. This study aims at describing the results of a relationship among the significant, mean, and peak periods of waves generated downstream from a hydraulic jump. The frequency of vortex formation in the roller region within the hydraulic jump was used. Besides those relationships, wave lengths were also determined by the dispersion equation by considering the wave-current overlapping effect in order to identify the wave celerity. Estimated results of wave celerity were compared to their experimental results. Our findings allowed us to identify that the significant wave period was the most representative period for the characterization of a wave downstream from a hydraulic jump.Uma característica importante para a caracterização de uma onda é o seu período, ou seja, o intervalo de tempo correspondente a uma oscilação completa. Através do período da onda é possível estimar outras importantes características da onda, tais como o comprimento e a celeridade de uma onda. Neste estudo, são apresentados resultados de uma relação entre os períodos significativo, médio e de pico, das ondas geradas a jusante de ressalto hidráulico, com a frequência de formação dos vórtices presentes na região do rolo contido dentro do ressalto hidráulico. Além destas relações, foram determinados também os comprimentos das ondas, por meio da equação de dispersão considerando o efeito de superposição de onda e corrente, para a identificação da celeridade das ondas. Os resultados estimados para a celeridade das ondas foram relacionados com os resultados experimentais obtidos para a celeridade das ondas. Através dos resultados obtidos, foi possível identificar que o período característico da onda mais representativo para a caracterização de uma onda a jusante de ressalto hidráulico foi o período significativo

Projeto e construção de canal aberto para pesquisa em hidroelasticidade

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Estudo comparativo do escoamento em diferentes tipos de escadas de peixe

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Determinação analítica da linha de separação de escoamentos para o ressalto hidráulico

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DESENVOLVIMENTO DE OBJETOS EDUCACIONAIS: EXPERIMENTOS EM HIDRÁULICA

Este trabalho objetiva mostrar a necessidade de desenvolver objetos educacionais para o ensino de hidráulica para engenheiros, mais precisamente o desenvolvimento desimuladores virtuais, destacando as vantagens das simulações como complemento à aula tradicional expositiva, assim como o ganho no processo de ensino e aprendizagem dos alunos, expostos a este tipo de material instrucional. Para isto foi elaborado um simulador utilizando o software Flash MX da Macromedia, representando uma prática laboratorial de hidráulica – velocidade em canal. Duas turmas do curso de Engenharia da UFRGS, utilizaram estes objetos educacionais, e diversos fatores do seu uso foi avaliado. Os resultados mostram que o tipo de objeto educacional em questão - asimulação, pode ser uma boa ferramenta no auxílio à aula convencional e que na área da Engenharia deve-se investir tempo e recursos para implementar este tipo de objetos

Estudo experimental de descarga de sedimentos não-coesivos através de descarregador de fundo tipo tubo ranhurado

Among several techniques for prevention and mitigation of reservoir sedimentation, bottom outlets arise as a means of removing sediment deposited close to the dam. Given the reduced sediment removal provided by traditional bottom outlets under pressure flushing conditions, this article proposes a new type of structure that aims to increase sediment removal in the direction parallel to the dam axis. An experimental installation was employed to evaluate its operation as a function of the variation of its diameter and flow and sediment characteristics. Through analysis of the bathymetry generated by the structure, a dimensionless relation for predicting the scour pit length was obtained, presenting good fitness to the experimental data.Entre as medidas de prevenção e mitigação da sedimentação em reservatórios, descarregadores de fundo se apresentam como uma forma de remover sedimentos que se depositam junto ao barramento. Dada a restrita remoção de sedimento gerada pelos descarregadores tradicionais em condições de pressure flushing, este artigo propõe uma nova configuração de descarregador de fundo que visa aumentar o alcance de remoção de sedimentos no sentido paralelo ao eixo da barragem. Foi empregada uma instalação experimental para avaliar seu funcionamento em função da variação de seu diâmetro e de características do escoamento e do sedimento. Através da análise da batimetria gerada pela estrutura, desenvolveu-se uma relação adimensional que estima o alcance de remoção de sedimento, apresentando bom ajuste aos dados experimentais