Caracterização reológica de uma mistura de água e sedimento
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/39130 |
Resumo: | Na natureza, correntes de turbidez são fluxos gerados pela diferença de densidade entre fluidos ocasionada pela presença de sedimentos em suspensão. Esse tipo de escoamento caracteriza uma das principais formas de transporte e deposição de material em meio subaquoso, como lagos e mar, onde tais depósitos podem constituir-se em reservatórios de hidrocarbonetos. No Necod/IPH/UFRGS esses fluxos, são simulados em laboratório, sob condições controladas, buscando-se entender o seu comportamento hidrodinâmico e deposicional. Além disso, para um entendimento completo do fenômeno natural, é importante estabelecer as características reológicas das misturas presentes no fluxo e seu comportamento mecânico quando submetidos a diferentes relações de tensão/taxa de deformação. Assim, o presente trabalho investigou o comportamento reológico dessas misturas de água e sedimentos utilizadas em experimentos físicos de correntes de densidade. O estudo contemplou o uso de um equipamento específico, o reômetro, para realização da medição das amostras e obtenção de reogramas (relação tensão/taxa de deformação). Para tanto, estabeleceu-se amostras homogêneas e ajustou-se um modelo reológico, cuja equação constitutiva refletisse o comportamento em termos da relação entre a tensão e a taxa de cisalhamento. Os ensaios foram realizados com uma mistura de água, argila (caulim) e carvão mineral, em diversas proporções, nas concentrações volumétricas de 5%, 7% e 15%. Foram realizados testes preliminares para o ajuste da metodologia de uso do reômetro, nos quais foram determinados a faixa de variação da tensão a ser aplicada (0 a 3 Pa e 0 a 2,5 Pa), o tempo (22 min para as suspensões e 37 mim para a água), o tipo de ensaio (variando a tensão de cisalhamento) e o spindle a ser utilizado (prato paralelo). Para as concentrações de 5% e 7%, as misturas ensaiadas apresentaram um comportamento Newtoniano, e, para a concentração de 15%, foi observado um comportamento não Newtoniano, sendo o modelo de Hershel-Bulkley o que melhor se ajustou aos resultados. |
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