Texto completo
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| Autor(es): |
Jimmy Gabriel Alvarez Zambrano
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Dissertação de Mestrado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica |
| Data de defesa: | 2023-11-23 |
| Membros da banca: |
Erick de Moraes Franklin;
Arthur Vieira da Silva Oliveira;
Fábio Toshio Kanizawa
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| Orientador: | Erick de Moraes Franklin |
| Resumo | |
Em aplicações ambientais e industriais é comum observar o transporte de partículas sólidas cisalhadas por um escoamento turbulento. Na natureza, a consequência das complexas interações físicas entre um escoamento de ar e um leito de areia em ambientes desérticos é o surgimento de dunas. A formação de areia na configuração de duna mais simples e conhecida é a duna Barcana. As barcanas são dunas em forma crescente, com um suprimento limitado de sedimentos e sob um escoamento unidirecional. Elas podem aparecer em uma variedade de ambientes, desde leitos de rios até desertos da Terra e a superfície de outros planetas. Isso motiva esforços para estudar e compreender a física que governa os processos de migração, colisões e interações entre barcanas. Tais interações em campos de dunas barcanas envolvem um acoplamento altamente dinâmico entre o escoamento de fluido, a morfologia do leito e o transporte de sedimentos. Assim também, pelas dificuldades relacionadas às escalas de tempo e comprimento de acompanhar os processos de evolução morfodinâmicos em campos de barcanas de maneira direta em ambientes eólicos, se apresenta como alternativa estudar interação entre barcanas de curta distância em ambientes subaquáticos em uma configuração binária. Neste estudo pretendemos investigar as perturbações e modificações da estrutura do escoamento turbulento na interação com duas dunas barcanas em condições iniciais de deslocamento transversal e com uma distância longitudinal próxima da colisão. Foram empregadas duas técnicas que lidam com diferentes condições de frequência de aquisição de dados. Para condição de aquisição de dados de baixa frequência, foi utilizada a técnica bidimensional de Velocimetria por Imagem de Partículas (2D-PIV), por outro lado, para a aquisição de dados de alta frequência, foi empregada a Velocimetria de Rastreamento de Partículas (PTV). Os experimentos foram realizados em um canal retangular de material transparente, preenchido com água, sendo possível induzir de forma controlada um escoamento turbulento que age sobre grãos para dar origem à formação das barcanas. Para efeitos comparativos as medições do escoamento sobre as dunas foram feitas em duas condições: (i) uma única duna e (ii) um par de dunas próximas com um deslocamento lateral. Analisamos a interação escoamento-barcana observando os campos de velocidade mensurados no tempo e os perfis médios das componentes de velocidade e das tensões turbulentas (AU) | |
| Processo FAPESP: | 20/15624-3 - Escoamento turbulento sobre um leito granular deformado: determinação experimental |
| Beneficiário: | Jimmy Gabriel Alvarez Zambrano |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Mestrado |