Características de escoamentos decorrentes de diferenças de densidades

• Autor(a) principal: Silva, Selma Vargas da
• Data de Publicação: 2002
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24012017-150309/
• topic: Corrente de densidade; Density currents; Intrusions; Intrusões; Laser velocimetry; Plumas; Plumes; Velocimetria a laser

Neste trabalho analisam-se escoamentos de correntes de densidade tipo plumas, intrusões e corrente de fundo em torno de obstáculos. Os experimentos foram realizados em duas fases. Na primeira fase dos ensaios, a estratificação ambiente e a obtenção das correntes foram obtidas variando-se a densidade de soluções de água e sal. A visualização das correntes foi feita utilizando-se permanganato de potássio e sua dispersão foi obtida através do registro em câmera filmadora. Na segunda fase, os ensaios de plumas foram realizados com equipamento a laser de vapor de cobre (LVC) envolvendo o método de velocimetria a laser por processamento de imagens (VLPI). Nesta fase, observou-se grande dificuldade na visualização das partículas do escoamento e foi necessário a confecção de um sistema de aquecimento de água para a obtenção do escoamento superficial. É apresentado um modelo numérico em linguagem FORTRAN baseado no método das diferenças finitas para discretização da equação de Navier-Stokes e a obtenção de velocidades longitudinais e transversais. Observou-se, neste trabalho, a importância da visualização do fenômeno de correntes superficiais e intrusivas, tendo em vista a extrema sensibilidade destes fenômenos para com as condições de trabalho (alterações sutis geram grandes diferenças no escoamento obtido). Pode-se concluir que o método VLPI produz resultados satisfatórios para o campo de vetores de velocidade. As correntes intrusivas apresentaram configurações diversas para mesmas condições de escoamento, o que demonstra a necessidade de maiores estudos. O modelo numérico se mostrou coerente para determinados experimentos, mas as condições particulares da entrada dos reservatórios mostra que há a necessidade de implementações para uma forma mais abrangente de situações.