Aplicação da metodologia de dupla-média espácio-temporal na análise de escoamentos fluviais sobre leito de seixo rolado

Na presença de submergência relativa baixa, o escoamento é tridimensional e heterogéneo nas camadas internas e as formas de fundo têm um papel importante na sua estrutura turbulenta. De forma a incorporar os efeitos tridimensionais das irregularidades do leito, aplica-se a metodologia de caracterização de escoamentos baseada na aplicação do operador média dupla espácio-temporal (Double-Avegare Methodology - DAM). A aplicação da metodologia DAM às equações de Reynolds resulta nas chamadas equações DANS (Double-Averaged Navier-Stokes, por analogia com as RANS - Reynolds-Averaged Navier Stokes). Quando comparadas com as equações RANS, as DANS apresentam termos adicionais relacionados com a tensão adicional induzida pelas formas de fundo. A presente comunicação discute a aplicação da metodologia DAM ao tratamento de dados de velocidade obtidos no rio suíço Venoge com recurso a um perfilador instantâneo de velocidades tridimensional. O leito do rio é composto de seixo rolado; a submergência relativa é de 2,94. A aplicação da metodologia DAM é feita e discutida para as distribuições de velocidade longitudinal, transversal e vertical média e para as tensões normais no fluido. Três regiões do escoamento são identificadas: interna (ou rugosa), intermédia e externa. A região interna ou camada rugosa, onde a distribuição de tensões é determinada pelos efeitos locais das formas de fundo aleatoriamente distribuídas, situa-se sensivelmente abaixo de z/h=0,40. As tensões totais e dispersivas atingem o seu máximo ligeiramente abaixo do limite superior da camada rugosa. As tensões dispersivas no interior da camada rugosa são da mesma ordem de grandeza ou superiores às tensões de Reynolds, condicionando fortemente a distribuição das tensões totais.