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Previous issue date: 2017-03-24 / Ao longo do último século, o Dam Break Flow vem sendo estudado por muitos autores. A compreensão deste tipo de fenômeno é de grande relevância, uma vez que envolve aplicações em barragens que oferecem múltiplos benefícios para a humanidade. Porém, o rompimento de uma dessas barragens pode trazer consequências indesejáveis e imensuráveis para a sociedade e para o setor de mineração, por exemplo. Neste trabalho estamos interessados em entender como o número de Froude e as propriedades não-newtonianas, particularmente a viscoplasticidade, afetam o perfil de interface do escoamento e a distância alcançada pelo material após o Dam Break Flow. Tais resultados são comparados com o deslocamento de um fluido newtoniano. Através de uma simples abordagem experimental, uma solução de material viscoplástico ou newtoniana incialmente armazenada em um reservatório é instantaneamente liberada. As imagens do escoamento são capturadas durante o teste de duas maneiras diferentes. Uma é feita utilizando uma câmera CCD e a outra é através da Velocimetria por Imagem de Partícula. A partir das imagens obtidas pela câmera CCD, obtém-se um mapa do escoamento, com as suas respectivas velocidades, nível de líquido, formato das interfaces ar-líquido e distância percorrida pelo material são observadas. Já os resultados obtidos com o PIV, são para determinar o campo de velocidade dos momentos iniciais do Dam Break Flow para os diferentes tipos de materiais estudados. Neste trabalho, é mostrado que a plasticidade do material tem total influência sobre a distância alcançada pelo escoamento e também resultam em instabilidades ao longo do mesmo. Foi ainda identificado que o fluido viscoplástico alcança velocidades iniciais maiores que o caso newtoniano. Porém, no decorrer do escoamento, decrescem rapidamente. Quando analisado o caso viscoplástico para um leito com rugosidade, nota-se que para uma superfície lisa, há deslizamento do material de forma significativa para altos valores de plasticidade. Através da análise com PIV, foi constatado que a velocidade de frente de onda é um pouco menor do que a velocidade máxima obtida pelo escoamento.
Palavras chave: Dam Break Flow, material viscoplástico, PIV, plasticidade, deslizamento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace2.ufes.br:10/9757 |
| Date | 24 March 2017 |
| Creators | MODOLO, A. V. F. |
| Contributors | LOUREIRO, B. V., THOMPSON, R. L., PIRES, P. J. M., Soares J. E. |
| Publisher | Universidade Federal do Espírito Santo, Mestrado em Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UFES, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFES, instname:Universidade Federal do Espírito Santo, instacron:UFES |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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