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Publicação
Modelação do escoamento em pavimentos rodoviários
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A segurança rodoviária é uma preocupação constante das entidades de administração rodoviária pelo impacto social e económico que tem na sociedade. A presença de água no pavimento é um factor importante na sinistralidade rodoviária, quer pela redução da aderência pneu-pavimento quer pela
possibilidade de ocorrência de hidroplanagem. Para a definição da possibilidade de ocorrência de hidroplanagem é fundamental o conhecimento do escoamento superficial sobre o pavimento.
Existem vários métodos de determinação da espessura da lâmina de água, contudo os resultados variam bastante entre as várias metodologias apresentados pelos respectivos autores.
Pretende-se neste trabalho complementar a ferramenta de análise da possibilidade de ocorrência de hidroplanagem desenvolvida na dissertação de mestrado de André Soares com uma análise hidráulica do escoamento superficial. O objectivo principal é modelar o escoamento numericamente, aplicando o
método das diferenças finitas às equações de Saint-Venant escritas a uma dimensão, e testar diversas leis de resistência. Na modelação considera-se que a precipitação tem uma duração bastante superior ao
tempo de concentração da bacia em estudo.
As leis de resistência analisadas neste documento são: a lei de Hagen-Poiseuille, considerando o escoamento laminar, e as leis de Colebrook-White e Manning-Strickler para escoamento turbulento. A adequabilidade de cada lei será analisada e por fim comparar-se-ão os resultados obtidos das diferentes leis de resistência.
Concluiu-se que da utilização de leis de resistência com formulação teórica, Hagen-Poiseuille e Colebrook-White, resultam valores de espessuras de lâmina de água bastante inferiores comparativamente com a lei de resistência empírica de Manning-Strickler. Verificou-se também que os resultados da aplicação da lei de Manning-Strickler são iguais aos valores obtidos pelo método de Anderson.
O resultado final deste estudo é um modelo numérico pronto a ser testado e validado com dados para posterior aplicação.
Descrição
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre
em Engenharia Civil - Perfil Construção
Palavras-chave
Hidroplanagem Modelação do escoamento Leis de resistência Método das diferenças finitas Escoamento laminar Escoamento turbulento