Instabilidades em escoamentos granulares densos

• Processo: 16/13474-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2017
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Erick de Moraes Franklin
• Beneficiário: Erick de Moraes Franklin
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Assunto(s): Mecânica dos fluidos Fluido supercrítico Grãos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: escoamentos densos | instabilidades | interação com fluidos | Meios granulares | Mecânica dos Fluidos

Resumo

Os meios granulares correspondem a um conjunto de partículas sólidas (grãos) e são abundantes na Terra: 20% das superfícies emersas da Terra são formadas por areia e outros fragmentos rochosos. Além disso, a produção mundial de grãos é de aproximadamente 10 bilhões de toneladas por ano e seu processamento consome aproximadamente 10% da energia utilizada no mundo. O escoamento e o transporte destes materiais, seja por simples ação da gravidade, pelo cisalhamento de uma superfície sólida, ou pelo cisalhamento de um fluido, faz parte de nosso cotidiano. Na natureza, ele está presente na erosão de margens de rios, na formação de dunas nos desertos, e na ocorrência de avalanches e deslizamentos de terra, por exemplo. Na indústria, ele está presente na extração de petróleo, em processos farmacêuticos e agroalimentares, e na dispersão de poluentes sólidos. Desta forma, um melhor conhecimento do transporte denso de grãos é fundamental para a compreensão da natureza e para o domínio de diversos processos industriais. Entretanto, embora presentes em diversos domínios científicos, estes escoamentos e suas instabilidades continuam mal compreendidos. Este plano propõe a execução de estudos teóricos e experimentais da física dos meios granulares, do escoamento denso de grãos, e das instabilidades às quais este escoamento está sujeito. Os experimentos serão realizados em diversas configurações (confinados ou livres, com ou sem escoamento de um fluido, etc.). Baseadas nos experimentos realizados e em métodos da matemática aplicada, formulações teóricas serão propostas para estes problemas. O objetivo principal será a identificação de similaridades básicas e de diferenças fundamentais de forma a se buscar a unificação de alguns modelos físicos aplicáveis a escoamentos densos de grãos. (AU)

Publicações científicas

(12)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ALVAREZ, CARLOS A.; FRANKLIN, ERICK M.. Horns of subaqueous barchan dunes: A study at the grain scale. Physical Review E, v. 100, n. 4, OCT 9 2019. (16/13474-9, 18/14981-7)

MELETTI DE OLIVEIRA, GABRIEL MALTESE; FRANKLIN, ERICK DE MORAES. Transitions between smooth and rough surfaces in turbulent channel flows for d- and k-type rough elements. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 40, n. 4, APR 2018. (12/19562-6, 16/13474-9)

CUNEZ, FERNANDO DAVID; GOMES DE OLIVEIRA, GABRIEL VICTOR; FRANKLIN, ERICK DE MORAES. Turbulent channel flow perturbed by triangular ripples. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 40, n. 3, MAR 2018. (15/15001-8, 16/18189-0, 12/19562-6, 16/13474-9)

CUNEZ, FERNANDO DAVID; FRANKLIN, ERICK M.. Mimicking layer inversion in solid-liquid fluidized beds in narrow tubes. Powder Technology, v. 364, p. 994-1008, MAR 15 2020. (16/18189-0, 16/13474-9, 18/14981-7)

CHIMETTA, BRUNO PELISSON; HOSSAIN, MOHAMMAD ZAKIR; FRANKLIN, ERICK DE MORAES. Numerical solution for Kapitza waves on a thin liquid film. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 40, n. 8, AUG 2018. (16/13474-9)

ALVAREZ, CARLOS A.; FRANKLIN, ERICK; DANCOVA, P. Experimental study on the formation of subaqueous barchan dunes in closed conduits. RICAP16, 6TH ROMA INTERNATIONAL CONFERENCE ON ASTROPARTICLE PHYSICS, v. 180, p. 4-pg., 2018-01-01. (16/13474-9, 12/19562-6)

ALVAREZ, CARLOS A.; FRANKLIN, ERICK M.. Birth of a subaqueous barchan dune. PHYSICAL REVIEW E, v. 96, n. 6, p. 7-pg., 2017-12-18. (16/13474-9, 12/19562-6)

ALVAREZ, CARLOS A.; FRANKLIN, ERICK M.. Birth of a subaqueous barchan dune. Physical Review E, v. 96, n. 6, DEC 18 2017. (12/19562-6, 16/13474-9)

WENZEL, JOAO LUIZ; FRANKLIN, ERICK DE MORAES. Velocity fields and particle trajectories for bed load over subaqueous barchan dunes. GRANULAR MATTER, v. 21, n. 3, AUG 2019. (16/13474-9)

ALVAREZ, CARLOS A.; FRANKLIN, ERICK M.. Horns of subaqueous barchan dunes: A study at the grain scale. Physical Review E, v. 100, n. 4, p. 11-pg., 2019-10-09. (16/13474-9, 18/14981-7)

ALVAREZ, CARLOS A.; FRANKLIN, ERICK M.. Role of Transverse Displacements in the Formation of Subaqueous Barchan Dunes. Physical Review Letters, v. 121, n. 16, OCT 19 2018. (16/13474-9)

CUNEZ, FERNANDO DAVID; FRANKLIN, ERICK. Plug regime in water fluidized beds in very narrow tubes. Powder Technology, v. 345, p. 234-246, MAR 1 2019. (16/13474-9)