Obtenção de perfil de velocidade de escoamento de fluidos não newtonianos com presença de instabilidade superficial utilizando a técnica STIV

• Autor(a) principal: Mattiolli, Henrique
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/252634
• topic: Experimentação física; Perfil de velocidade; Velocimetria por Imagem; Fluidos não newtonianos; Roll Waves; Physical experiments; Velocity profile; Image velocimetry; Non newtonian fluids

Os desastres ‘naturais’ têm se tornado cada vez mais frequentes na mídia, gerando não apenas impactos significativos na natureza, mas também grandes prejuízos socioeconômicos. Os acidentes relacionados a frentes lamosas (mudflow) representam um perigo significativo, pois transportam uma carga considerável de sedimentos, podendo resultar em instabilidades na superfície livre que se propagam como frentes de ondas conhecidas como roll waves, intensificando ainda mais os danos. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo aprofundar o conhecimento sobre o escoamento de fluidos viscoplásticos com características lamosas, especialmente na presença de instabilidades superficiais, em um cenário experimental. Para isso, foi utilizada a metodologia Space-Time Image Velocimetry (STIV) para analisar o escoamento de um fluido viscoplástico com características lamosas (Carbopol 996) em um canal inclinado de acrílico, juntamente com o aparato experimental de geração, estabilização e medição de instabilidades superficiais. Os resultados dos perfis de velocidade para o escoamento permanente e uniforme revelaram um efeito de deslizamento de fundo. Quando comparados com o modelo teórico baseado na teoria da lubrificação, os resultados foram satisfatórios, porém, houve um aumento de erro em altas velocidades, indicando uma certa limitação da metodologia para trabalhos com altas velocidades. Nos escoamentos com presença de roll waves, observou-se a variação da velocidade ao longo da onda e sua periodicidade. Comparativamente ao escoamento permanente e uniforme, houve um aumento na velocidade e na lâmina. Apesar das observações positivas, destaca-se a necessidade de aprimoramento da metodologia para trabalhos envolvendo roll waves, uma vez que as altas velocidades e a análise em curto espaço de tempo ainda representam desafios para a geração e análise das imagens STI.