Uma correlação entre critérios de geração de instabilidades em canais inclinados para fluido de Herschel-Bulkley

Código

XXIV-SBRH0709

Autores

Maria Eduarda Ferraz Carvalho, GERALDO DE FREITAS MACIEL, Fabiana de Oliveira Ferreira, Yuri Taglieri Sáo

Tema

SR04- Mecânica dos fluidos e hidráulica

Resumo

Este trabalho consiste em uma análise dos critérios de geração de instabilidades em superfície livre de fluidos não-Newtonianos do tipo Herschel-Bulkley, a partir de dados experimentais de Coussot (1994), relacionados ao número de Froude e a frequência de corte. Foi possível também propor um novo critério relacionado ao número de Reynolds que delimita o domínio de geração de instabilidades do tipo roll waves. Na introdução, é apresentado o contexto histórico brasileiro relacionado a deslizamentos e corridas de lama que podem originar instabilidades de superfície livre do tipo roll waves. Na metodologia, são apresentadas duas modelagens: matemática e numérica. A modelagem matemática consiste na apresentação de um novo critério de geração de roll waves relacionado ao número de Reynolds. Na modelagem numérica, é apresentado as fases do processamento necessárias para a realização da simulação numérica de roll waves utilizando o software ANSYS Fluent 14.5. Em Resultados, pôde ser validado o critério do número de Reynolds e da frequência de perturbação, através da simulação numérica, tendo como fluidos teste os experimentos de Coussot (1994). Ademais, foi apresentado as propriedades das ondas obtidas numericamente através de simulações com escoamento perturbado. Através disso, foi possível concluir que tratando-se de fluidos não newtonianos, para baixas declividades, as propriedades reológicas do fluido são fatores influentes na geração de instabilidades. É importante salientar, também, que o software ANSYS Fluent 14.5 foi capaz de simular corretamente o escoamento perturbado corroborando assim com a literatura de que a frequência de corte é um fator delimitador para geração da instabilidade.