Investigação de efeitos de escoamento 3D e de ondas de vento na aplicação de um modelo de transporte de sedimentos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Gomes, Loani da Silva
Orientador(a): Rosman, Paulo Cesar Colonna
Banca de defesa: Gallo, Marcos Nicolás, Araujo, Afonso Augusto Magalhães de
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia oceânica
Transporte de sedimentos
Efeitos de ondas
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/7112
Resumo: A maioria das fórmulas de transporte de sedimentos é parametrizada em termos de tensões no fundo definidas a partir de velocidades promediadas na vertical (2DH). No cálculo usual, presume-se que a direção do transporte de sedimentos segue a do vetor velocidade 2DH, (Meyer-Peter e Müller (1948); Engelund e Hansen (1967); Van Rijn (1984, 2007). Processos morfodinâmicos são tridimensionais, portanto modelos 3D podem ser mais adequados para representá-los. De fato, em algumas situações a direção das correntes próximas ao fundo pode ser ignificativamente diferente da direção das correntes médias na vertical. Como a maior parcela do transporte de sedimentos ocorre próximo ao fundo, é importante adotar uma direção de transporte mais realista que a definida por correntes 2DH. As tensões geradas pelas ondas de vento também interferem no transporte sólido, pois a ação conjunta de ondas e correntes promove um aumento da capacidade de transporte. Este trabalho visa avaliar efeitos de ajustar a direção das correntes junto ao fundo via modelos 3D versus correntes 2DH, e também efeitos devido à ação de ondas na modelagem de transporte de sedimentos não coesivos. Nas análises comparativas adotou-se modelagem hidrodinâmica 2DH e 3D do SisBaHiA® (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental – www.sisbahia.coppe.ufrj.br), com acoplamento de modelos de geração de ondas e de transporte de sedimentos com evolução morfológica. As análises indicam mudanças significativas no transporte de sedimentos, quando efeitos de ondas e direção de correntes junto ao fundo são consideradas, em comparação ao cálculo usual 2DH.
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Como a maior parcela do transporte de sedimentos ocorre próximo ao fundo, é importante adotar uma direção de transporte mais realista que a definida por correntes 2DH. As tensões geradas pelas ondas de vento também interferem no transporte sólido, pois a ação conjunta de ondas e correntes promove um aumento da capacidade de transporte. Este trabalho visa avaliar efeitos de ajustar a direção das correntes junto ao fundo via modelos 3D versus correntes 2DH, e também efeitos devido à ação de ondas na modelagem de transporte de sedimentos não coesivos. Nas análises comparativas adotou-se modelagem hidrodinâmica 2DH e 3D do SisBaHiA® (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental – www.sisbahia.coppe.ufrj.br), com acoplamento de modelos de geração de ondas e de transporte de sedimentos com evolução morfológica. As análises indicam mudanças significativas no transporte de sedimentos, quando efeitos de ondas e direção de correntes junto ao fundo são consideradas, em comparação ao cálculo usual 2DH.Most of the sediment transport formulas is parameterized in terms of a bottom shear stress defined from vertical velocities (2DH). In the usual calculation, is assumed that the direction of sediment transport follows the vector velocity 2DH, (Meyer-Peter and Müller (1948), Engelund and Hansen (1967), Van Rijn (1984, 2007). Morphodynamic processes occur in three-dimensions, hence 3D models are more realistic to represent them. In fact, in some situations the direction of currents near to the bottom may be significantly different from the direction of the vertical currents. As the largest portion of sediment occurs by bead-load transport (near the bottom), it is important to assume a more realistic transport direction than that defined by 2DH currents. The wind waves also interfere in the solid transport, as the combined wacecurrents interaction promotes an increase of the transport capacity. This work aims to evaluate the effects of adjusting the direction of currents near the bottom via 3D models versus 2DH currents, as well as effects due to wave action in of non-cohesive sediments models. In the comparative analyzes 2DH and 3D hydrodynamic models of the SisBaHiA® (Base System of Environmental Hydrodynamics - www.sisbahia.coppe.ufrj.br) was adopted, with the coupling of wave generation and transport models sediments with morphological evolution. The analyzes indicate significant changes in sediment transport, when the effects of waves and direction of currents near the bottom are considered, compared to the usual 2DH approach.Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2019-04-05T16:24:36Z No. of bitstreams: 1 865155.pdf: 12127997 bytes, checksum: b7c42014e80b3e701432dd117d7badae (MD5)Made available in DSpace on 2019-04-05T16:24:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 865155.pdf: 12127997 bytes, checksum: b7c42014e80b3e701432dd117d7badae (MD5) Previous issue date: 2017-03porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia OceânicaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICAEngenharia oceânicaTransporte de sedimentosEfeitos de ondasInvestigação de efeitos de escoamento 3D e de ondas de vento na aplicação de um modelo de transporte de sedimentosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7112/3/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD53ORIGINAL865155.pdf865155.pdfapplication/pdf12127997http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7112/2/865155.pdfb7c42014e80b3e701432dd117d7badaeMD5211422/71122019-04-07 00:00:18.703oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2019-04-07T03:00:18Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
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