Instabilidades em leitos móveis: dinâmica granular e interação com o escoamento

• Processo: 19/10239-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Erick de Moraes Franklin
• Beneficiário: Willian Righi Assis
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/14981-7 - Modelagem de escoamentos granulares densos: experimentos, simulações numéricas e análises de estabilidade, AP.JP2
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/12910-8 - Segregação de partículas polidispersas em interações entre dunas, BE.EP.DD
• Assunto(s): Leito móvel Mecânica dos fluidos Dunas Turbulência Velocimetria por imagem de partículas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dunas | Instabilidades Hidrodinâmicas | Leito móvel | Meio Granular | Mecânica dos Fluidos

Resumo

O transporte de partículas sólidas por um escoamento turbulento é bastante comum na natureza e na indústria. Alguns exemplos são o transporte de areia pelo vento no deserto e pela água em rios e oceanos, o transporte de areia em canais e sistema de dragagem e de esgoto, e o transporte pneumático de grãos na indústria de alimentos. Em escoamento horizontal, este transporte pode ocorrer como uma camada móvel de grãos, conhecida por leito móvel. Sob certas condições, esta camada pode se deformar, levando à formação de rugas ou dunas. Este é um problema bastante complexo, pois estas deformações do leito perturbam o escoamento turbulento que as forma. Apesar do esforço científico realizado nas últimas décadas, migração de rugas e dunas ainda é um problema mal compreendido. Esta tese de doutorado propõe uma investigação experimental da formação de dunas em escoamentos turbulentos. Os experimentos irão medir tanto a dinâmica dos grãos que compõem o leito granular, como o escoamento do fluido que move os grãos e deforma o leito. As medidas da dinâmica dos grãos serão realizadas por câmera de alta velocidade e por câmera de alta definição que, junto com o pós-tratamento das imagens, irá identificar e seguir grãos individuais (câmera de alta velocidade), e também dunas e rugas formadas sobre o leito (câmera de alta definição), determinando seu comprimento característico e sua celeridade. As medidas do escoamento serão realizadas com PIV (Particle Image Velocimetry) de baixa frequência (4 Hz) e visualização com câmera de alta velocidade e laser contínuo. Com isto, pretende-se obter detalhadamente o escoamento turbulento sobre o leito (campos médios de velocidade e momentos de segunda ordem, etc.) (AU)

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)

LIMA, NICOLAO C.; ASSIS, WILLIAN R.; ALVAREZ, CARLOS A.; FRANKLIN, ERICK M.. Grain-scale computations of barchan dunes. Physics of Fluids, v. 34, n. 12, p. 15-pg., 2022-12-01. (18/14981-7, 19/20888-2, 19/10239-7)

ASSIS, W. R.; FRANKLIN, E. M.. A Comprehensive Picture for Binary Interactions of Subaqueous Barchans. Geophysical Research Letters, v. 47, n. 18, SEP 28 2020. (19/10239-7, 18/14981-7)

ASSIS, W. R.; CUNEZ, F. D.; FRANKLIN, E. M.. Revealing the Intricate Dune-Dune Interactions of Bidisperse Barchans. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, v. 127, n. 5, p. 14-pg., 2022-05-01. (16/18189-0, 18/14981-7, 19/10239-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ASSIS, Willian Righi. Dynamics of interacting subaqueous barchans. 2023. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica Campinas, SP.