O estudo de escoamentos com superfície livre, sujeitos à ação da gravidade, apresenta dificuldades como a não linearidade da condição de contorno dinâmica na superfície livre e, também, o fato da localização desta superfície não ser conhecida a priori. Tradicionalmente, esse fenômeno tem sido investigado por modelos físicos, mas os avanços da informática e dos métodos numéricos têm permitido cada vez mais o uso de modelos matemáticos com sucesso na simulação desse tipo de escoamento. Esse trabalho apresenta uma simulação numérica de escoamentos sobre vertedores pelo método dos elementos de contorno (MEC) com elementos lineares descontínuos. O procedimento de solução envolve um processo iterativo na determinação da superfície livre. É adotado o método de Newton-Raphson junto com o uso de pseudo-nós na superfície livre e de um parâmetro empírico de relaxação, que controla a estabilidade e a velocidade de convergência. Um exemplo de vertedor padrão tipo WES é apresentado. Os resultados obtidos são comparados com dados experimentais e comprovam a eficiência e a boa precisão do método adotado.
Escoamento com superfície livre; vertedor; método dos elementos de contorno
