Contribuição experimental para o estudo de ondas de lama evoluindo em canal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves Junior, Vicente de Paula
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/191106
Resumo: Esta pesquisa tem como principal objetivo verificar experimentalmente a presença de instabilidades na superfície livre de escoamentos lamosos, em canal com 10 metros de comprimento. Estes escoamentos, quando em condições favoráveis de vazão e inclinação, podem constituir um domínio favorável à geração de roll waves, instabilidades que evoluem adquirindo característica periódica e que se propagam com amplitudes, comprimentos e velocidade de propagação bem definidas. O fluido teste utilizado nos ensaios foi uma mistura de água+argila caulinítica (representativo do material lamoso em desastres naturais), confeccionada com uma concentração em volume de 25% e caracterizada reologicamente pelo modelo de Herschel Bulkley. Foram testados dois surfactantes (estabilizantes químicos), Tween 80 e goma xantana, para estabilizar os parâmetros reológicos da mistura, tendo a goma xantana garantido maior tempo de estabilização. A aferição da superfície livre foi realizada por meio de sistema não-intrusivo (transdutor ultrassônico), que se mostrou eficiente para aferição de ondas íngremes e de pequenas amplitudes. Os resultados de ensaios experimentais exploratórios foram confrontados com o modelo matemático 1D desenvolvido pelo grupo de pesquisa.
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spelling Contribuição experimental para o estudo de ondas de lama evoluindo em canalExperimental contribution to the study of muddy waves (roll waves) evolving in a channelRoll wavesExperimentsNon newtonian fluidChemical stabilizersExperimentosFluidos não newtonianosEstabilizantes químicosEsta pesquisa tem como principal objetivo verificar experimentalmente a presença de instabilidades na superfície livre de escoamentos lamosos, em canal com 10 metros de comprimento. Estes escoamentos, quando em condições favoráveis de vazão e inclinação, podem constituir um domínio favorável à geração de roll waves, instabilidades que evoluem adquirindo característica periódica e que se propagam com amplitudes, comprimentos e velocidade de propagação bem definidas. O fluido teste utilizado nos ensaios foi uma mistura de água+argila caulinítica (representativo do material lamoso em desastres naturais), confeccionada com uma concentração em volume de 25% e caracterizada reologicamente pelo modelo de Herschel Bulkley. Foram testados dois surfactantes (estabilizantes químicos), Tween 80 e goma xantana, para estabilizar os parâmetros reológicos da mistura, tendo a goma xantana garantido maior tempo de estabilização. A aferição da superfície livre foi realizada por meio de sistema não-intrusivo (transdutor ultrassônico), que se mostrou eficiente para aferição de ondas íngremes e de pequenas amplitudes. Os resultados de ensaios experimentais exploratórios foram confrontados com o modelo matemático 1D desenvolvido pelo grupo de pesquisa.This project has as main objective to experimentally verify the presence of instabilities in the free surface of muddy flows in a ten meter long channel. These flows, when situated under favorable flow and slope conditions may constitute a favorable domain for the generation of roll waves, instabilities that evolve acquiring periodic characteristics and propagate itself with well-defined amplitudes, lengths and velocity. The test fluid used in the experiment was a mixture between water + kaolinitic clay (representative of the muddy material in natural disasters), made with a 25% volume concentration and rheologically characterized by the Herschel Bulkley model. Two surfactants (chemical stabilizers), Tween 80 and xanthan gum, were tested to stabilize the rheological parameters of the mixture, with the xanthan gum ensuring longer stabilization time. The free surface measurement was performed using a non-intrusive system (ultrasonic transducer), which proved to be efficient for the measurement of steep waves with small amplitudes. The results of exploratory experimental tests were compared with the 1D mathematical model developed by the research group.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 15/25518-8Universidade Estadual Paulista (Unesp)Maciel, Geraldo de Freitas [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Gonçalves Junior, Vicente de Paula2019-11-26T13:24:49Z2019-11-26T13:24:49Z2019-08-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/19110600092730933004099082P2porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-08-05T18:15:20Zoai:repositorio.unesp.br:11449/191106Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T18:15:20Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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