Desenvolvimento de um novo aparato para avaliar erosão em materiais frágeis : Development of a new erosion apparatus for gravel materials

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Branco, Renan de Lima, 1991-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633601
Resumo: Orientadores: José Gilberto Dalfré Filho, Stefano Malavasi
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spelling Desenvolvimento de um novo aparato para avaliar erosão em materiais frágeis : Development of a new erosion apparatus for gravel materialsDevelopment of a new erosion apparatus for gravel materialsErosãoPartículasConcretoFluidodinâmica computacionalModelo experimentalErosionParticlesConcreteComputational dynamical fluidExperimental modelOrientadores: José Gilberto Dalfré Filho, Stefano MalavasiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoResumo: O Brasil detém grande parte da água doce do mundo, garantindo um grande potencial hidrelétrico, dada a grande e crescente demanda por energia elétrica renovável da atualidade. Grande parte das usinas hidrelétricas foram construídas nas décadas de 1950 a 1980 e já apresentam necessidade de reparos das estruturas de concreto. Dentre os danos sofridos por essas estruturas, neste trabalho é discutida a erosão. Além disso, grande parte das usinas a serem construídas são planejadas para a região norte do país, onde há grande concetração de sólidos carreados pela água dos rios. Em estruturas hidráulicas, a erosão pode causar danos irreversíveis. Esforços constantes em pesquisas qualitativas e quantitativas desempenham um papel importante para definir quais são os materiais mais confiáveis e seguros. Estudos anteriores destacam a necessidade de se desenvolver um novo modelo de erosão do concreto em estruturas hidráulicas em uma abordagem realista, através da simulação do ambiente onde ocorre a erosão. Neste sentido, existem poucos estudos que enfatizam a importância da erosão sobre superfícies de concreto causada por sólidos transportados no fluxo de água, como em galerias de água, vertedouros e bacias de dissipação. Neste estudo, apresentamos um novo aparato para testar concretos. Este dispositivo foi desenvolvido adaptando um modelo proposto pela ASTM C1138 para ter uma metodologia mais próxica ao fenômeno real. Os resultados mostraram uma nova abordagem para solucionar o problema da erosão. Paralelamente a isso, foi feita uma análise fluido-dinâmica através de um modelo CFD, simulando as condições deste novo aparato, permitindo a comparação com resultados numéricos. Esta comparação mostrou consistência para o modelo escolhido, confirmando a escolha dos parâmetros de operaçãoAbstract: Brazil holds a large part of the world's fresh water supply, guaranteeing a great hydroelectric potential, given the currently large and growing demand for renewable electricity. Most hydroelectric plants, built in the years between 1950 and 1980, already require repairs of concrete structures. Among damages in these structures, erosion is the most severe. In addition, most plants are planned for the northern region of the country, where there is a large concentration of solids carried by river water. In hydraulic structures, erosion can cause irreversible damage. Constant efforts in qualitative and quantitative research play an important role in defining which materials are the most reliable and safe. Previous studies have highlighted the need to develop a new concrete erosion model in hydraulic structures, with a realistic approach by simulating the environment where erosion occurs. In this sense, there are few studies that emphasize the importance of erosion on concrete surfaces caused by solids transported in the water flow, such as in water galleries, spillways and dissipation basins. In this study, we present a new apparatus for testing concrete. This device was developed by adapting a model proposed by ASTM C1138 to allow a methodology closer to the real phenomenon. The results show a new approach for solving the erosion problem. Parallel to this, a fluid-dynamic analysis was performed through a CFD model, simulating the conditions of this new apparatus, allowing the comparison with numerical results. This comparison showed consistency for the chosen model, confirming the choice of operating parametersMestradoRecursos Hídricos, Energéticos e AmbientaisMestre em Engenharia CivilCAPES01-P-01879-2016[s.n.]Dalfré Filho, José Gilberto, 1976-Malavasi, StefanoLuvizotto Junior, EdevarMessa, Gianandrea VittorioUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBranco, Renan de Lima, 1991-20182018-02-02T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (66 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633601BRANCO, Renan de Lima. Desenvolvimento de um novo aparato para avaliar erosão em materiais frágeis: Development of a new erosion apparatus for gravel materials. 2018. 1 recurso online (66 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633601. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1005406Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-06-07T11:02:20Zoai::1005406Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2018-06-07T11:02:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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