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Modelagem computacional de alta resolução para fenômenos de corrente de turbidez em escala de campo

Processo: 13/21501-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2014
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Gustavo Carlos Buscaglia
Beneficiário:Italo Valença Mariotti Tasso
Instituição-sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
Assunto(s):Método dos elementos finitos   Matemática aplicada   Mecânica dos fluidos

Resumo

Correntes de turbidez são um dos principais mecanismos de transporte de sedimentos para o fundo do oceano. A hidrodinâmica envolvida em correntes de turbidez em escala de campo leva a fenômenos físicos muito complexos, multifásicos e multiescala. Um conhecimento abrangente da interconexão entre os processos em nível macroscópico e microscópico é indispensável para previsões acuradas. Provou-se que modelos computacionais de alta resolução são capazes de descrever com sucesso a estrutura do fluxo assim como suas implicações em processos de sedimentação com números de Reynolds moderados e topografia de fundo plana. Especificamente, foi determinado que efeitos de autoestratificação causados por sedimentação são responsáveis por amortecimento de turbulência e formação maciça de depósitos de sedimentos (Cantero et al., Geophysical Research Letters, 2012, Nature Geosci., 2012).O objetivo desse projeto é desenvolver um modelo computacional para resolver a hidrodinâmica e os processos de transporte de sedimentos envolvidos em correntes de turbidez em escala de campo levando em consideração topografias de fundo realísticas e condições ambientais oceânicas. As principais características do modelo desejado são: tratamento da fase dispersa como dois fluidos, discretização espacial por elementos/volumes finitos, modelagem de turbulência por LES, condições de contorno para erosão/depósito e evolução da topografia.

Publicações científicas
(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)
REIS, G. A.; TASSO, I. V. M.; SOUZA, L. F.; CUMINATO, J. A. A compact finite differences exact projection method for the Navier-Stokes equations on a staggered grid with fourth-order spatial precision. COMPUTERS & FLUIDS, v. 118, p. 19-31, SEP 2 2015. Citações Web of Science: 7.

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