A new empirical viscosity model for composed suspensions used in experiments of sediment gravity flows

• Autor(a) principal: Castro, Camila
• Data de Publicação: 2021
• Outros Autores: Borges, Ana Luiza de Oliveira, Manica, Rafael
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/233967
• topic: Mecânica dos fluidos; Transporte de sedimentos; Viscosidade; Fluxos gravitacionais; Reologia dos fluidos; Relative viscosity; Rheological model; Compound suspensions; Sediment gravity flows

Os fluxos gravitacionais de sedimentos são tipos de fluxos naturais compostos por água e sedimentos nos quais o fluxo gravitacional atua sobre o sedimento. As distintas propriedades físicas dos sedimentos coesivos (argila) e não coesivos (areia) e a interação entre essas partículas alteram a capacidade interna do fluxo em resistir ao movimento (reologia) ao longo do tempo e do espaço, capacidade representada pela viscosidade da suspensão de mistura. Assim, propomos estudar as propriedades reológicas dessas misturas e calcular sua viscosidade relativa utilizada na simulação física de correntes de turbidez. Foram realizados testes reológicos com várias misturas compostas por água, argila e/ou carvão. Duas equações são propostas para estimar a viscosidade relativa em função da concentração volumétrica de cada sedimento, a fração máxima de empacotamento e a porcentagem de argila presente na mistura. Os resultados também mostram um erro próximo a 20% na comparação de modelos semelhantes na literatura, o que é satisfatório. Os resultados também demonstraram a necessidade de cautela ao generalizar o uso de um único modelo para prever a viscosidade relativa das suspensões. A influência da densidade (ρ), formato do grão, porcentagem de argila (Cclay), concentração volumétrica (φ) e fração máxima de embalagem (φmax) devem ser considerados na formulação das equações.