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Previous issue date: 2014-08-29 / Gravity currents begin when two fluid bodies, with different densities, collides one against other, starting a relative movement in both, being these processes responsible for the transport of sediment from the continental shelf into the deep ocean and the marine construction relief. When the density of sediments transported by rivers exceeds the density of the ambient fluid, it can plunge and form a submerged current, called hyperpycnal plume. The purpose of this research is to investigate, using Direct Numerical Simulation (DNS), the plunge point dynamics of these currents, being employed the Immersed Boundary Method (IBM) to simulate the slope of the continental shelf. Are investigated the influence of the fall velocity of the particle, the initial concentration of suspended sediment, the declivity of the slope in plunge point formation and consequently in the dynamics of particle sedimentation. These results were compared qualitatively with experimental case found in the literature. Quantitative discrepancies were found arising from the use of two-dimensional configuration, and also uncertainty as to the experiment data. The two-dimensional cases showed that the initial concentration of particles and the slope of the platform directly affects the position of plunge point and so little the sediment deposits profile, as the fall velocity shows opposite behavior. The 2D configuration was inefficient for low Ri numbers, showing the necessity of three-dimensional simulations. / Correntes de gravidade tem in?cio quando corpos fluidos de diferentes densidade se encontram, dando in?cio a um movimento relativo entre eles, sendo estes processos respons?veis pelo transporte de sedimento das plataformas continentais para o oceano profundo e constru??o do relevo marinho. Quando a densidade dos sedimentos trasportados pelos rios excede a densidade do fluido ambiente, a corrente gerada pode afundar, gerando uma corrente submersa, denominada pluma hiperpicnal. A inten??o desta pesquisa ? investigar, atrav?s da Simula??o Num?rica Direta (DNS), a din?mica do mergulho destas correntes, sendo empregado o m?todo das fronteiras imersas (IBM), para simular a inclina??o da plataforma continental. S?o investigadas a influ?ncia da velocidade de queda da part?cula, da concentra??o inicial de sedimentos em suspens?o, da declividade da encosta na forma??o do ponto de mergulho e consequentemente na din?mica de sedimenta??o das part?culas. Estes resultados foram comparados qualitativamente com um caso experimental encontrado na literatura. Discrep?ncias quantitativas foram encontradas decorrentes da limita??o bidimensional empregada aos casos, e tamb?m das incertezas quanto aos dados do experimento. Os casos bidimensionais mostraram que a concentra??o inicial de part?culas e a inclina??o da plataforma afeta diretamente a posi??o do ponto de mergulho e pouco o perfil de dep?sito de sedimentos, j? a velocidade de queda mostra comportamento contr?rio. A configura??o 2D mostrou-se ineficiente para baixos n?meros de Ri, mostrando a necessidade da realiza??o de simula??es tridimensionais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/3270 |
| Date | 29 August 2014 |
| Creators | Dalpiaz, Diego |
| Contributors | Silvestrini, Jorge Hugo |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia e Tecnologia de Materiais, PUCRS, BR, Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -7432719344215120122, 500, 600, -655770572761439785 |
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