Onda estacionária artificial : projeto de uma estrutura hidráulica para a prática do surfe utilizando um modelo reduzido

Abstract

O surfe é um esporte totalmente dependente da natureza, pois, para a sua prática, é necessário que o indivíduo aproxime-se da orla marítima e que o mar esteja oferecendo ondas úteis para o seu desenvolvimento. Este trabalho trata sobre o projeto de uma estrutura hidráulica para possibilitar a prática desse esporte sem depender das variações da natureza, para o qual foram utilizados os dados resultantes de um modelo em escala reduzida. O projeto foi baseado numa estrutura já existente, denominada Flowbarrel Ten, no qual uma lâmina d'água é projetada numa parede, que foi desenhada para conduzir o escoamento simulando o efeito de uma onda. Primeiramente, o estudo da teoria dos modelos físicos determinou a adoção de uma escala entre modelo e protótipo de 1:20, para que fosse possível reproduzir, no modelo físico, o movimento da água desejado no protótipo da forma mais fidedigna possível. Do mesmo modo, a literatura sobre sistemas de recalque e condutos forçados possibilitou o conhecimento das diferentes variáveis envolvidas no fluxo da água, e quais os dados coletados no modelo que seriam mais importantes para o projeto em escala real, bem como a forma que eles deveriam ser manipulados. Fez-se um esboço do projeto do modelo reduzido para definição dos seus principais componentes, necessários para o cálculo das perdas de carga e definição das bombas de recalque. Do projeto no qual o trabalho baseou-se, foi utilizado o valor da vazão máxima e o desenho da parede geradora da onda, que foi alvo de um projeto específico, da mesma forma que o difusor, responsável por garantir a uniformidade do escoamento. Definidos os materiais a serem empregados, passou-se a etapa da construção do modelo, alterando-se o esboço inicial, em parte, em função das características das peças empregadas. Com o modelo semi pronto, foram realizados testes para adequar o desenho da parede geradora da onda, para que ela conduzisse o escoamento apresentando o formato de onda desejado. Foram definidos os processos para a transposição da escala entre o modelo e o protótipo, utilizando as leis de semelhança pesquisadas, para a posterior execução do projeto do protótipo em escala real, fornecendo diversos dados para a sua aplicação prática. Por fim, foram feitas considerações sobre o trabalho desenvolvido.