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Melhorias do aparato experimental dedicado ao estudo de fenômenos pulsantes em corridas de lama: validação experimental da frequência de corte

Processo: 15/25518-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2016 - 31 de janeiro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Engenharia Hidráulica
Pesquisador responsável:Geraldo de Freitas Maciel
Beneficiário:Geraldo de Freitas Maciel
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Pesq. associados:Evandro Fernandes da Cunha ; Fabiana de Oliveira Ferreira ; Guilherme Henrique Fiorot ; João Batista Pereira
Bolsa(s) vinculada(s):18/02640-0 - Plano de atividades - bolsista de treinamento técnico TT3, associado ao projeto: Melhorias do aparato experimental dedicado ao estudo de fenômenos pulsantes em corridas de lama: validação experimental da frequência de corte, BP.TT
Assunto(s):Fluxo dos fluidos  Fluidos não newtonianos  Lamas  Superfície livre  Desastres ambientais 

Resumo

Esta proposta surge da motivação de se investigar mais detalhadamente os escoamentos com superfície livre de fluidos hiperconcentrados, de reologia não-newtoniana, no âmbito de Desastres "Naturais", mais especificamente corridas de lama. No Brasil, os desastres "naturais" dos últimos anos e suas consequências encontraram, em termos de ação governamental, no episódio de 2011 da Região Serrana do Rio de Janeiro, um primeiro projeto promissor, o CEMADEN, agência federal criada com o objetivo de monitorar áreas de riscos e gerar alertas à população em momentos de crise. Buscando maior entendimento das catástrofes e de modelos mais completos no tema, o Grupo RMVP (Reologia de Materiais Viscosos e Viscoplásticos) da FE - Ilha Solteira tem colocado como desafio capacitar seus membros quanto à percepção e aquisição de competências no assunto sob 3 vertentes: Estabelecimento de Quadros Interpretativos das Catástrofes, com base em estudos das Ciências Sociais, Análise do Risco e Aproximação Mecanicista de corridas de lama através de modelagem física e numérica.No contexto da Aproximação Mecanicista (foco dessa proposta), cabe aos agentes científicos melhor compreender os fenômenos "naturais", causas das catástrofes, e promover a criação de ferramentas e metodologias mais eficazes na sua previsão. Nessa perspectiva, o Grupo de pesquisa RMVP tem enveredado esforços na elaboração de modelos matemáticos, numéricos e experimentais de corridas de lama, além de detectar os mecanismos de geração, controle e exploração de características e propriedades das roll waves (ondas), eventualmente presentes nas corridas (mudflows). De plano, vale ressaltar que, se as corridas de lama e suas frentes potenciais são responsáveis pela destruição de bens e de infra-estrutura, assim como perdas de vidas, suas consequências podem ser potencializadas quando da presença de instabilidades ou ondas na superfície livre. Tais ondas na literatura são denominadas roll waves que se propagam com amplitude e celeridade definidas, enfim com dinâmica extremamente atrelada à reologia do fluido escoante, no caso as lamas.No que se refere a trabalhos experimentais sobre roll waves, principalmente em reologia não newtoniana com presença de tensão limite de escoamento, ainda existe lacuna significativa na literatura. Nesse sentido, o objetivo principal deste projeto é de realizar experimentos com reologia não newtoniana utilizando o aparato experimental já existente na Unidade, implementando melhorias no sistema de perturbação do escoamento e também no sistema de medição da superfície livre, o que possibilitará gerar roll waves estabilizadas e aferir as propriedades das mesmas (amplitude e período), com maior precisão. O CONTROLE E VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL da frequência de corte no processo de geração das roll waves é inédito, o que deverá em muito contribuir para o completo entendimento do fenômeno. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Oportunidade de treinamento técnico em mecânica de fluidos com Bolsa da FAPESP 

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FIOROT, GUILHERME H.; FERREIRA, FABIANA DE O.; DUPONT, PASCAL; MACIEL, GERALDO DE F. Roll-Waves Mathematical Model as a Risk-Assessment Tool: Case Study of Acquabona Catchment. JOURNAL OF HYDRAULIC ENGINEERING, v. 144, n. 12 DEC 2018. Citações Web of Science: 1.
MACIEL, G. F.; FERREIRA, F. O.; CUNHA, E. F.; FIOROT, G. H. Experimental Apparatus for Roll-Wave Measurements and Comparison with a 1D Mathematical Model. JOURNAL OF HYDRAULIC ENGINEERING, v. 143, n. 11 NOV 2017. Citações Web of Science: 1.

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