Mitigação de riscos e catástrofes naturais: análise numérico-experimental de roll waves evoluindo em canais inclinados

Autor(es)

Guilherme Henrique Fiorot

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Ilha Solteira. 2014-06-11.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Ilha Solteira
• Data de defesa: 2012-08-14
• Orientador: Geraldo de Freitas Maciel

Resumo

As corridas de lama e os deslizamentos de terra, corriqueiros nas épocas de chuvas, vêm sendo observados e despertando atenção na mídia e órgãos públicos em função do número crescente de vítimas registrado. Trata-se de eventos naturais que atingem, cada vez mais, núcleos soci- ais vulneráveis. Esta dissertação de mestrado faz uma abordagem mecanicista destes eventos, modelados matematicamente como escoamentos em canais inclinados. Quando colocados em condições favoráveis de inclinação e vazão, este tipo de escoamento pode constituir um domínio propício à propagação de instabilidades na sua superfície livre que, eventualmente, podem vir a se tornar um tipo específico de ondas denominado na literatura de roll waves. Estas ondas, de comprimento de onda e amplitude bem definidos, são especialmente afetadas pelas caracte- rísticas do escoamento e do fluido. As lamas (soluções hiperconcentradas de matriz argilosa) constituídas quando daqueles eventos naturais são caracterizadas como fluidos fortemente não- newtonianos do tipo Herschel-Bulkley (COUSSOT; PIAU, 1994; SANTOS, 2003). Em termos de fluidos-tipo (aqueles usados em laboratório), duas vertentes são tratadas: a proposta do uso do carbopol como fluido representativo das lamas (fluido não-newtoniano); e a proposta da glice- rina (fluido newtoniano). Um modelo matemático representativo do fenômeno é apresentado, proposto por Ferreira (2007). Nele o respectivo modelo reológico é inserido na parte viscosa das equações de Cauchy e, após adimensionalização das variáveis e promediação das equações, culmina com uma equação diferencial de primeira ordem que é resolvida numericamente. Os parâmetros que envolvem o equacionamento são discutidos em função da sensibilidade das características das roll waves. Uma segunda abordagem traz a... (AU)

• Processo FAPESP: 09/12589-3 - Análise numérico-experimental e controle de roll waves, com fins de engenharia
• Beneficiário: Guilherme Henrique Fiorot
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado