Como pode ser feito o amortecimento da energia na base do vertedor de uma grande barragem ?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta sobre como podemos amortecer a energia na base do vertedor de uma grande barragem. Isso envolve conceitos de engenharia civil, mais especificamente de hidráulica e mecânica dos fluidos. Para resolver isso, vamos precisar entender os métodos usados para dissipar a energia da água que passa pelo vertedor, evitando erosões e danos na estrutura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um vertedor. O vertedor é uma estrutura que controla o escoamento da água excedente em uma barragem. Quando a água passa por ele, possui muita energia cinética devido à altura da queda. Essa energia precisa ser dissipada para evitar desgaste das estruturas abaixo.
Passo 3
Uma das maneiras mais comuns de amortecer essa energia é através de centes de dissipação ou dissipadores de energia. Esses dispositivos ajudam a reduzir a velocidade da água e dissipar sua energia através de diferentes mecanismos.
Passo 4
Dissipadores de energia podem ser implementados de várias formas:
- Balanças ou blocos em bucha: São estruturas colocadas no leito do vertedor que quebram o fluxo de água, criando turbulência e dissipando energia.
- Plunge pools: São piscinas profundas abaixo do vertedor que absorvem a energia da água em queda.
- Cavitações controladas: Aproveitando a formação de vácuo na água em alta velocidade que, ao se recombinar, dissipam energia.
Passo 5
Outra técnica é a utilização de paredes de contenção inclinadas. Essas paredes direcionam a água de volta para o leito do rio de forma controlada, reduzindo a velocidade e dissipando a energia através do atrito e turbulência.
Passo 6
Além disso, veios de dissipaçao como os de tipo tipo “Gerris” ou “Chevron” podem ser usados. Esses elementos geométricos aumentam a área de contato da água, promovendo maior turbulência e, consequentemente, maior dissipação de energia.
Resposta
Para amortecer a energia na base do vertedor de uma grande barragem, são utilizados métodos como dissipadores de energia (balanças, plunge pools), paredes de contenção inclinadas e veios de dissipação geométricos. Esses dispositivos reduzem a velocidade da água e dissipam sua energia através de turbulência, atrito e reorientação do fluxo, protegendo assim a estrutura da barragem contra erosões e danos.
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a) linhas de corrente
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b) linha de emissão ou raia
i) superfície de controle
c) tubos de corrente
j) sistema
d) escoamento permanente
k) volume de controle
e) escoamento transitório
l) camada limite
f) escoamento laminar
m) escoamento turbulento
g) escoamento fluvial.
n) escoamento torrencial
a) linhas de corrente
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b) linha de emissão ou raia
i) superfície de controle
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