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Avaliação da eficiência e modelagem matemática da remoção de material particulado em canal gramado integrante de técnica compensatória construída em escala realFelipe, Mayara Caroline 09 June 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-06-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / A math model was applied to describe the removal of particulate matter in lawn canal built in real scale. For this purpose different initial concentrations (Co) of particulate matter were investigated, as following: 65; 131; 196; 262 and 327 mg/L. The investigated rains, containing suspended solids, were discharged on the channel which has 100 m in length and slope of 2 %. Measurements were made of particulate material through the analysis of turbidity and total suspended solids (TSS) in 26 locations along the length of the channel. The experimental data were fit to the model using nonlinear regression parameter (kd) and (C*), which correspond to the decay kinetics constant and minimum limiting values the curve removal, respectively. Fractions removed and mathematical adjustment were assessed and performed for each isolated event and also for the result set. On average, the magnitude of the relative error ranged from 0.83% to 5.11%, with the highest average value obtained for the lowest concentration of particulate matter (65 mg L- 1). Regarding the values obtained for the decay constants (kd ), which represent the frequency of removal of particulate matter, it is noted that the same trends to a minimum value for the higher initial concentrations of particles (Co) . This fact indicates that the higher the initial concentration of particulate matter (Co), the greater the extent of travel required for its removal, with a maximum observed at around 80 m, for concentrations above 196 mg.L-1. / Neste trabalho, buscou-se avaliar e modelar matematicamente, por meio de modelo fenomenológico, a remoção de material particulado em canal gramado construído em escala real. Para tal, foram investigadas diferentes concentrações iniciais (Co) de material particulado: 65; 131; 196; 262 e 327 mg/L, os quais foram descarregados por meio de chuvas simuladas em canal de 100 m de extensão e declividade de 2%. As medidas de material particulado foram feitas por meio da turbidez e da análise de sólidos suspensos totais (SST), em 26 posições ao longo do comprimento do canal. Os dados experimentais foram ajustados ao modelo por meio de regressão não linear dos parâmetros (k) e (C*), os quais correspondem à constante cinética de decaimento e ao valor mínimo assintótico a curva de remoção, respectivamente. As frações removidas e o ajuste matemático foram avaliados e realizados para cada evento isolado e, também, para o conjunto de resultados. Em termos médios, o módulo do erro relativo variou entre 0,83% e 5,11%, sendo o maior valor médio obtido para a menor concentração de material particulado investigado (65 mg.L-1). Em relação aos valores obtidos para as constantes de decaimento (kd), as quais representam a frequência de remoção de material particulado, verifica-se que a mesma tende a um valor mínimo para as maiores concentrações iniciais de material particulado (Co). Tal fato indica que, quanto maior a concentração inicial de material particulado (Co), maior a extensão de percurso requerida para sua remoção, com limite máximo observado em torno de 80 m, para concentrações acima de 196 mg.L-1.
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Avaliação da remoção de material particulado em canal raso gramadoShinzato, Alexandre Hideki 10 April 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-04-10 / Não recebi financiamento / The study conducted examined the sediment removal behavior for a lawn channel
built full-scale, 100 m in length, slope of 2% and wide base of 0.7 m in the Federal
University of São Car them, San Carlos - SP. For this analysis, we simulated runoff
for three volumes of downloads 5; 7; 10 m³, represented each with their respective
hydrograph and blade height by passing the flood wave. These flows were mixed
with the particulate material produced from the local ground of the campus area,
sieved to smaller than 75 micron, which is used for varying the initial concentration
for tests.
The experimental data were fit to a model first order decay, Meira optimum slug flow
in through non-linear regression using decay kinetic parameters (k d) and equilibrium
concentration (C *). Fractions removed and the mathematical adjustment were evaluated
and executed for each single event along the length of the lawn channel monitored
in 26 positions. The peak of the hydrograph was investigated in the range of 11
± 2 L / s and time base (tb) determined at the unloading point on the channel varied
from 15, 25 and 35 minutes. The transit time in the channel (tT) was approximately
10.5 ± 2.5 m, corresponding to 0.14 ± speed 0,02 m / s. The maximum efficiency of
particulate matter removing over the lawn channel length ranged from 47 to 81% in
20-90 m positions. Whereas all concentrations of investigates, it was found that for
15 minutes tB, the average maximum efficiencies were on the order of 64 ± 3% to ±
26 position of 31 m. TB to 25 minutes the average maximum were of the order of 73
± 3% to 59 ± 24 m positions. Finally, for 35 minutes tB the average maximum efficiencies
were obtained in the range of 65 ± 3% in the 73 ± 15 m positions. The ratio
tb / tT correlated 0.98 with the position of maximum efficiency. The maximum removal
positions are related to the decay constant (Kd). It was found that 70% of the values
of the decay constant (Kd) is between 0.005 and 0.015 s-1, and to disregard the
hydrograph represented by tB 15 minutes, 90% of the data is contained in it Halftone
0.005 Kd ≤ ≤ 0.015 s-1 and 85% in the range 0.007 ≤ 0.012 ≤ Kd s-1. It was identified
direct and proportional relation of the equilibrium concentration (C *) and initial concentration (Co). / O estudo desenvolvido analisou o comportamento de remoção de sedimento
para um canal gramado construído em escala real, 100m de extensão, declividade
de 2% e largura de base de 0,7m, localizado na Universidade Federal de São Carlos,
São Carlos - SP. Para tal análise, foram simulados escoamentos superficiais
para três volumes de descarregamentos: 5; 7; 10m³, representados cada um com
seu respectivo hidrograma e altura de lâmina pela passagem da onda de cheia. Estes
escoamentos foram misturados com o material particulado produzido a partir do
solo local da região do campus, peneirado para dimensões menores que 75μm, o
qual foi utilizado para variação da concentração inicial para os ensaios realizados.
Os dados experimentais foram ajustados a um modelo de decaimento de primeira
ordem, em escoamento ideal pistonado por meio de regressão não linear, usando
os parâmetros cinéticos de decaimento (kd) e de concentração de equilíbrio
(C*). As frações removidas e o ajuste matemático foram avaliados e realizados para
cada evento isolado, ao longo do comprimento do canal gramado e monitorados em
26 posições. O pico dos hidrogramas investigados foi da ordem de 11±2L/s, e o
tempo de base (tB) determinado no ponto de descarregamento no canal variou de
15, 25 e 35 minutos. O tempo de trânsito no canal (tT) foi da ordem de 10,5±2,5 minutos,
correspondente à velocidade de 0,14±0,02m/s. A eficiência máxima de remoção
de material particulado ao longo do comprimento do canal gramado variou de 47
a 81% em posições de 20 a 90m. Considerando todas as concentrações investigadas,
verificou-se que para tB de 15 minutos, a média das máximas eficiências foram
da ordem de 64±3% para posição de 31±26m. Para tB de 25 minutos a média das
máximas foram da ordem de 73±3% para posições de 59±24m. Finalmente, para tB
de 35 minutos a média das máximas eficiências obtidas foram da ordem de 65±3%
nas posições de 73±15m. O quociente tB/tT apresentaram correlação de 0,98 com a
posição de máxima eficiência. As posições de máxima remoção estão relacionadas
à constante de decaimento (kd). Verificou-se que 70% dos valores da constante de
decaimento (kd) estão entre 0,005 e 0,015 s-1, sendo que ao desconsiderar o hidrograma
representado por tB de 15 minutos, 90% dos dados estão contidos no intervalo
0,005 ≤ kd ≤ 0,015s-1 e 85% no intervalo 0,007 ≤ kd ≤ 0,012s-1. Foi identificada
relação direta e proporcional da concentração de equilíbrio (C*) e concentrações iniciais (Co).
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