Estudo de soluções numéricas da equação de Richards através do método de elementos finitos e diferenças finitas para simulação de fluxo unidimensional em solo não-saturado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Queiróz, Bruno Freitas de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/14320
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo dos modelos numéricos baseados no método de elementos finitos e no método das diferenças finitas, para fluxo e escoamento vertical de água em solo não saturado. O modelo implementado tem fundamento na clássica equação de Richards, com condições de fronteira de Dirichlet. Os modelos foram verificados com dados obtidos em artigos. Após a verificação foi aplicado a experimento de campo em um planossolo háplico. O modelo baseado no método de elementos finitos se mostrou defasado com relação a resposta esperada, já aquele baseado no método de diferenças finitas obteve resultado satisfatório e foi portanto utilizado nas simulações de campo. Além do trabalho de estudo e compreensão das ferramentas necessárias apresentadas aqui, pôde-se alcançar um resultado preliminar que nos permite tomar decisões sobre modificações ao modelo para alguns dos diversos parâmetros do modelo do problema de infiltração de água no solo não saturado em função das camadas do solo.
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Os modelos foram verificados com dados obtidos em artigos. Após a verificação foi aplicado a experimento de campo em um planossolo háplico. O modelo baseado no método de elementos finitos se mostrou defasado com relação a resposta esperada, já aquele baseado no método de diferenças finitas obteve resultado satisfatório e foi portanto utilizado nas simulações de campo. Além do trabalho de estudo e compreensão das ferramentas necessárias apresentadas aqui, pôde-se alcançar um resultado preliminar que nos permite tomar decisões sobre modificações ao modelo para alguns dos diversos parâmetros do modelo do problema de infiltração de água no solo não saturado em função das camadas do solo.This work presents a study of the numerical models based on the finite element and the finite di˙erence methods for flow and vertical flow of water in unsaturated soil. The implemented model is based on the classical Richards equation, with Dirichlet boundary conditions. The models were verified with data obtained in papers. After this verification was applied to the field experiment in a haphazard planosol. The model based on finite element method proved to be less eÿcient in relation to the expected response, since the one based on the finite di˙erence method obtained a satisfactory result and was therefore used in the field simulations. In addition to the studying and understanding of the necessary tools presented here, it was possible to reach a preliminary result that allows us to make decisions about modifications to the model for some of the di˙erent parameters of the model of the problem of infiltration of water in the unsaturated soil as a function of the layers from soil.application/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e ComputacionalUFRRJBrasilInstituto de Ciências ExatasFluxo da água em solo não-saturadoSimulação numérica e computacionalEquação de RichardsMétodo de Diferenças FinitasMétodo de Elementos FinitosWater Flow in unsaturated soilsNumerical and computational simulationRichards’ equationFinite difference methodsFinite element methodsMatemáticaEstudo de soluções numéricas da equação de Richards através do método de elementos finitos e diferenças finitas para simulação de fluxo unidimensional em solo não-saturadoStudy of numerical solutions of the Richards equation through the finite element method and finite differences for one-dimensional flow simulation in unsaturated soilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://tede.ufrrj.br/retrieve/9212/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/15880/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/22174/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/28558/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/35002/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/41394/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/47772/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/54208/2017%20-%20Bruno%20Freitas%20de%20Queir%c3%b3z.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/2575Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2019-01-10T15:28:59Z No. of bitstreams: 1 2017 - Bruno Freitas de Queiróz.pdf: 3758176 bytes, checksum: a523e9ae33ee40bdce1cf96114aeeb59 (MD5)Made available in DSpace on 2019-01-10T15:28:59Z (GMT). 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