Dynamic Similarity and Scale Effects Affecting Air Bubble Entrainment in Hydraulic Jumps

In an open channel, the transition from super- to sub-critical flow is a flow singularity (the hydraulic jump) characterised by a sharp rise in free-surface elevation, strong turbulence and air entrainment in the roller. A key feature of the hydraulic jump flow is the strong free-surface aeration and air-water flow turbulence. In the present study, similar experiments were conducted with identical inflow Froude numbers Fr1 using a geometric scaling ratio of 2:1. The results of the Froude-similar experiments showed some drastic scale effects in the smaller hydraulic jumps in terms of void fraction, bubble count rate and bubble chord time distributions. Void fraction distributions implied comparatively greater detrainment at low Reynolds numbers yielding some lesser aeration of the jump roller. The dimensionless bubble count rates were significantly lower in the smaller channel, especially in the mixing layer. The bubble chord time distributions were quantitatively close in both channels, and they were not scaled according to a Froude similitude. Simply the hydraulic jump remains a fascinating two-phase flow motion that is still poorly understood.

Erluanbi, Southern Taiwan

Erluanbi is the most southern tip of Taiwan (Formosa) where the Taiwan (Formosa) Strait meets the Pacific Ocean. The Erluanbi national park is renown for its lighthouse, and its coral reef, and it hosts also some prehistoric sites bating back to 5,000 to 6,500 years. The Erluanbi (or Eluan Pi) lighthouse was completed in 1883, following requests from the American and Japanese governments to the Chinese government after several ship wrecks in the 1860s. Chinese troops were sent to protect the lighthouse construction from attacks by local tribesmen, and the lighthouse was surrounded a small fort with cannons and a ditch to protect it. It is a rare example of a fortified lighthouse in the world. The lighthouse itself is 21.4 m high and its light is 56.4 m above high water. The light flashes every 10 seconds and its range is 27.2 nautical miles. The surrounding Erluanbi national park is located on a raised coral reef with some huge fringing reef : e.g., the "sea pavillon". With the topical oceanic climate, the elevated reef hosts an unique vegetation and ecology. Since 1956, numerous prehistoric artefacts were uncovered including stone slab coffins and pottery (plain and painted), that encompassed at least four cultural stages from BC 4,500 to AD 800.

Hydraulics of stepped spillways: Current status (Forum article)

Abstract not available

A simple solution of the laminar dam break wave

The sudden release of a mass of fluid in a channel generates a highly unsteady flow motion, called dam break wave. While industrial fluids exhibit sometimes non-Newtonian behaviours, the viscous fluid flow assumption remains a useful approximation for simplified analyses. In this study, new solutions of laminar dam break wave are proposed for a semi-infinite reservoir based upon the method of characteristics. The solutions yield simple explicit expressions of the wave front location, wave front celerity and instantaneous free-surface profiles that compare favourably with experimental observations. Both horizontal and sloping channel configurations are treated. The simplicity of the equations may allow future extension to more complicated fluid flows.

Briefing: Factored material properties and limit state loads-unlikely extreme or impossible pretense

In the limit state design (LSD) method each design criterion is formally stated and assessed using a performance function. The performance function defines the relationship between the design parameters and the design criterion. In practice, LSD involves factoring up loads and factoring down calculated strengths and material parameters. This provides a convenient way to carry out routine probabilistic-based design. The factors are statistically calculated to produce a design with an acceptably low probability of failure. Hence the ultimate load and the design material properties are mathematical concepts that have no physical interpretation. They may be physically impossible. Similarly, the appropriate analysis model is also defined by the performance function and may not describe the real behaviour at the perceived physical equivalent limit condition. These points must be understood to avoid confusion in the discussion and application of partial factor LSD methods.

Tide-induced water table fluctuations in coastal aquifers bounded by rhythmic shorelines

Previous studies on tidal water table dynamics in unconfined coastal aquifers have focused on the inland propagation of oceanic tides in the cross-shore direction based on the assumption of a straight coastline. Here, two-dimensional analytical solutions are derived to study the effects of rhythmic coastlines on tidal water table fluctuations. The computational results demonstrate that the alongshore variations of the coastline can affect the water table behavior significantly, especially in areas near the centers of the headland and embayment. With the coastline shape effects ignored, traditional analytical solutions may lead to large errors in predicting coastal water table fluctuations or in estimating the aquifer's properties based on these signals. The conditions under which the coastline shape needs to be considered are derived from the new analytical solution.

Indicadores de Ciência, Tecnologia & Inovação : análise da produção científica e tecnológica da área de conhecimento em Engenharia Civil na Base de Dados da Web of Science

Esta dissertação trata da análise da produção científica e tecnológica internacional e brasileira na área de conhecimento Engenharia Civil, por meio de indicadores bibliométricos. A área Engenharia Civil foi escolhida em razão da sua relevância para o desenvolvimento econômico do país. No entanto, em termos absolutos e relativos, está entre os setores tecnologicamente mais atrasados da economia. A bibliometria é uma disciplina com alcance multidisciplinar que estuda o uso e os aspectos quantitativos da produção científica registrada. Os indicadores de produção científica são objeto de análise de várias áreas do conhecimento, tanto para o planejamento e a execução de políticas públicas de vários setores quanto para maior conhecimento da comunidade científica sobre o sistema em que está inserida. A metodologia utilizada para a elaboração deste estudo descritivo de caráter exploratório foi a análise documental e bibliométrica, baseada em dados das publicações científicas, no período de 1970 a 2012, e tecnológicas, no período de 2001 a 2012, da área Engenharia Civil, indexadas nas bases de dados Science Citattion Index Expanded (SCI); Social Science Citation Index (SSCI); Conference Proceedings Citation Index (CPCI) e da Derwent Innovations Index (DII), que compõem a base de dados multidisciplinar da Web of Sicence (WoS). As informações foram qualificadas e quantificadas com o auxílio do software bibliométrico VantagePoint®. Os resultados obtidos confirmaram o baixo número de publicações científicas e tecnológicas na área de conhecimento Engenharia Civil de autores filiados a instituições de ensino e pesquisa brasileiras quando comparados aos dos países industrializados. Existe um conjunto de fortes condicionantes que ultrapassam o poder de decisão e de influência da academia, dificultando e limitando a disseminação das pesquisas e patentes brasileiras relacionadas a fatores de caráter sistêmico e cultural. A possibilidade de análise de indicadores de produção científica e tecnológica na Engenharia Civil contribui para criar políticas que, se utilizadas por agências de fomento, podem subsidiar investimentos mais fundamentados por parte dos governos e da iniciativa privada, a exemplo do que é feito por outros setores industriais.

Gestão sustentável da água em empreendimentos turísticos

O presente documento enquadra-se no âmbito do trabalho final do mestrado (TFM) do curso de Engenharia Civil, na área de especialização de Hidráulica, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, sob a forma de um projeto na fase de estudo prévio com o título ―Gestão Sustentável da Água no empreendimento turístico Parque de Campismo da Ilha do Pessegueiro situado em Porto Covo - Região de Turismo do Alentejo‖. Este trabalho é constituído essencialmente por 5 partes. Sendo a primeira uma breve introdução às questões a abordar, a segunda corresponde à discrição teórica do uso eficiente da água baseando-se no PNEUA (Programa nacional para o uso eficiente da água). Já a terceira parte é relativa ao atual sistema de utilização da água no Parque de campismo da ilha do pessegueiro (PCIP), sendo a quarta o estudo do desenvolvimento do projecto para a gestão eficiente da água no empreendimento e a quinta parte o estudo de viabilidade económica e financeira a implementar no projecto. Para além da implementação de medidas de poupança são também objetivos principais deste trabalho a reutilização da água através da recolha, o tratamento e armazenamento das águas residuais e aproveitamento das águas pluviais para posterior abastecimento do sistema de utilização em descargas sanitárias, lavagem de pavimentos e regas de espaços verdes. São, portanto, três os subsistemas de gestão eficiente da água que se pretende implementar. Dá-se importância ao estudo de viabilidade económica do projeto, cujo período de retorno do capital investido em capitais próprios e alheios é de seis anos. Este projeto pretende dar apoio técnico ao uso eficiente da água no PCIP, de forma a conseguir por um lado obter vantagens económicas e por outro proteger o ambiente. As vantagens económicas são interessantes para orientar os recursos financeiros para outros investimentos e as questões ambientais são a base de uma campanha, já em curso, para obtenção de certificação energética, em conjunto com outras práticas já em curso, nomeadamente a recolha seletiva de resíduos sólidos para recircular e aproveitamento de energia solar.

A engenharia Civil e a produção industrial de energia eólica

Dissertação para obtenção do grau de Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Acompanhamento da III fase do aterro sanitário da Meia Serra

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

Direcção de obra – obras de arte auto-estrada Transmontana – área 3

Este relatório diz respeito ao trabalho desenvolvido em ambiente de estágio académico numa Empreitada compreendendo Obras de Arte Correntes e Obras de Arte Especiais inseridas em traçado actual do IP4 que está a ser transformado em Auto-Estrada. As Obras de Arte Correntes compreendem Passagens Superiores, Passagens Inferiores e Passagens superiores de Nó. As Obras de Arte Especiais compreendem duas Pontes com vãos distintos. Todas as Obras de Arte referidas neste relatório contemplam uma solução mista de betão armado “in situ” e tabuleiros com vigas e pré-lajes em betão pré-fabricado. Além da descrição de todas as actividades realizadas em betão armado “in situ”, desde as fundações até ao tabuleiro, descreve também a execução dos diversos tipos de trabalhos de acabamentos. Além das actividades de construção civil, é efectuada uma descrição das actividades a cujo processo de realização estão associados trabalhos de concepção e desenvolvimento, como é o caso dos cimbres. Este relatório faz uma descrição abrangente das funções da Direcção de Obra numa Empreitada de Obras de Arte, que para além da execução da obra, com todas as actividades que lhe são inerentes, compreende várias áreas funcionais que fazem parte de uma empresa de construção civil, como a área comercial, financeira, planeamento, aprovisionamento, controlo orçamental, gestão contratual, gestão de subempreitadas e gestão da qualidade, ambiente e segurança.

Argamassas e betões geopoliméricos: estado da arte e potencial de industrialização em Portugal

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Water quality in lakes and reservoirs in China

Dissertation elaborated for the partial fulfilment of the requirements of the Master Degree in Civil Engineering in the Speciality Area of Hydarulics

Concrete with fine recycled aggregates: a review

This paper presents a review of the literature published so far on the use of fine aggregates from construction demolition waste used as a partial or total replacement of fine natural aggregates in concrete production. The review presents the initial works on this subject and an overview of the existing regulations. It goes on to describe the production, treatment and properties of the fine recycled aggregates (FRA). The most suitable mixing techniques for concrete with this type of aggregates are then discussed. The properties of these concrete mixes are analysed in detail, after which a few examples of structures with this type of concrete are described and compared. The acquisition of fine natural aggregates and the dumping of the fine fraction of construction and demolition waste are two serious environmental problems that can be solved simultaneously by using FRA in concrete production, a subject that is lagging behind the use of the corresponding coarse fraction.