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

• Processo: 13/21501-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2015
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Elementos Finitos | matemática aplicada | Mecanica dos Fluidos | 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. (13/21501-8, 12/04471-5)