Análise de corrente de densidade em configuração de bacia com alimentação contínua

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Santos, Litiéle dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Correntes de densidade; Simulação numérica direta; Simulação de grandes escalas; Correntes de turbidez não confinadas; Density currents; Direct numerical simulation; Large eddy simulation; Turbidity currents; Non-channelized turbidity currents; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9464

Correntes de densidade são escoamentos que ocorrem pela diferença de massa específica entre dois fluidos. Essa diferença de massa específica pode ser ocasionada por diversos motivos, como a diferença de temperatura e a presença de partículas no escoamento. Quando a corrente possui partículas em suspensão, tem-se um caso particular de correntes de densidade, que são as correntes de turbidez. O estudo dessas correntes é essencial para a compreensão da formação de bacias sedimentares, que possuem uma configuração de escoamento não confinada. Essa configuração ainda é pouco explorada na literatura, devido a dificuldade de instrumentação experimental e do alto custo computacional na simulação numérica. Assim, se diferencia pela contribuição a respeito da análise da sensibilidade do número de Schmidt, da influência do número de Reynolds e da velocidade de queda na evolução e no formato da frente de uma corrente monodispersa, em configuração de bacia com alimentação contínua, usando simulação numérica de alta precisão. O código computacional Incompact3D foi usado para realizar Simulação Numérica Direta (DNS) e Simulação de Grandes Escalas Implícito (iLES). Analisou-se diferentes variáveis como a posição e a velocidade da frente da corrente, além de mapas de depósito e a evolução do formato das correntes de densidade. A partir destas análises, observou-se que o formato desenvolvido pela corrente não confinada está diretamente ligado com a relação entre as forças inerciais e viscosas do escoamento (ou seja, com o número de Reynolds) e com a velocidade de queda da partícula. Por fim, ainda foi possível relacionar a dinâmica da corrente com o mapa de depósito acumulado e o potencial erosivo no leito do domínio.