Análise de estruturas sedimentares e dunas barcanas em simulações computacionais

• Autor(a) principal: Zaroubin, Jéssica
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7052
• topic: Dunas barcanas; Estruturas sedimentares; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA

Através do software recém-criado SediFoam, busca-se a visualização e compreensão de dunas, especialmente a barcana, que são unidades geomorfológicas cujo desenvolvimento ainda é pouco compreendido pois envolve diversas variáveis e não são uma estrutura estática. A simulação computacional permite que diversos cenários sejam criados e observados fora do campo e além do laboratório, dando flexibilidade, controle, melhor visualização do fenômeno e, por trabalhar em outra escala, o tempo de observação é menor. Dunas barcanas são cristas de areia em forma de crescente, geradas em ambientes de fluxo unidirecional e de pouco aporte sedimentar, que possuem alta taxa de movimentação, por isso são objetos de estudos científicos e ambientais. Elas possuem dois chifres que apontam na direção do vento, que as diferem das demais formas de dunas existentes. Foram aplicadas às simulações regimes de vento, direção e intensidade, e granulometria compatíveis aos ecossistemas das dunas barcanas. SediFoam é um software livre que realiza o acoplamento entre dois outros softwares: LAMMPS e OpenFOAM, que são responsáveis, respectivamente, pelo cálculo de interação entre partículas, através do método dos elementos discretos (DEM), e pelo cálculo da dinâmica de fluidos, através do CFD que resolve as equações de Navier-Stokes. Foram geradas simulações tridimensionais a partir da evolução de uma camada irregular e de um cone inicial, em meio subaquático e eólico, submetidos a um fluxo uniforme. Assim, foi possível observar os mecanismos de transporte sedimentar envolvidos na criação de pequenas dunas. Serão apresentados neste trabalho os resultados das simulações, a associação e interpretação das estruturas com as condições criadas e a influência dos parâmetros iniciais no desenvolvimento da simulação. Também serão abordadas as dificuldades da instalação e as limitações computacionais experienciadas.