Bolsa de TT-III em Mecânica dos Fluidos

Level 3-Technical Training Fellowship in Fluids Mechanics

Nº: 1834

Área de conhecimento: Engenharia

Field of knowledge: Engineering

Nº do processo FAPESP: 2015/25518-8

FAPESP process: 2015/25518-8

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

Project title: MELHORIAS DO APARATO EXPERIMENTAL DEDICADO AO ESTUDO DE FENÔMENOS PULSANTES EM CORRIDAS DE LAMA - VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL DA FREQUÊNCIA DE CORTE -

Área de atuação: Hidráulica - Mecânica dos Fluidos

Working area: Hydraulic - Fluids Mechanics

Quantidade de vagas: 1

Number of places: 1

Pesquisador responsável: Geraldo de Freitas Maciel

Principal investigator: Geraldo de Freitas Maciel

Unidade/Instituição: FE Ilha Solteira/UNESP

Unit/Instituition: FE Ilha Solteira/UNESP

Data limite para inscrições: 05/12/2017

Deadline for submissions: 2017-12-05

Publicado em: 13/11/2017

Publishing date: 2017-11-13

Localização: ALAMEDA BAHIA, 550, Ilha Solteira - SP

Locale: ALAMEDA BAHIA, 550, Ilha Solteira - SP

E-mail para inscrições: maciel@dec.feis.unesp.br

E-mail for proposal submission: maciel@dec.feis.unesp.br

  • Resumo Summary

    O Grupo de Reologia de Materiais Viscosos e Viscoplásticos (RMVP) da Faculdade de Engenharia da UNESP – Campus Ilha Solteira (FEIS – UNESP) está à procura de profissional graduado em Engenharia ou Ciências Exatas, com familiaridade em Mecânica dos Fluidos, Hidráulica e Sistemas de Interface, para preencher vaga de Treinamento Técnico de Nível 3. 

    O candidato selecionado irá atuar no apoio técnico às atividades de laboratório no âmbito de projeto que estuda fenômenos pulsantes em corridas de lama (mudflows). 

    Motivação do projeto  

    Atualmente existe uma ampla abordagem sobre o tema riscos e catástrofes naturais. Dentre os tipos existentes de riscos naturais associados a movimentos de massa, o enfoque deste projeto é o escoamento de corridas de lama e de eventuais instabilidades presentes na superfície livre. 

    Uma aproximação mecanicista para estes fenômenos utiliza modelos de base hidráulica para a modelagem matemática, principalmente por auxiliarem o estudo de configurações instáveis presentes na superfície livre que podem surgir na vizinhança do regime uniforme. Estas instabilidades, uma vez geradas e propagadas, vêm se estabilizar sob forma de ondas com comprimento, período, altura e celeridade definidas, sendo denominadas, na literatura específica, de roll waves

    Este fenômeno, normalmente presente em estruturas artificiais e fluidos Newtonianos, aparece em vertedouros de barragens (Dressler, 1949), em ambientes naturais, assim como em escoamentos de persos tipos de fluidos (Ng e Mei, 1994; Maciel, 2001; Liu e Mei, 1994; Coussot, 1994; Balmforth e Mandre, 2004, Maciel et al., 2011). Estas instabilidades ou roll waves são traduzidas como fluxos intermitentes, com eventuais transbordamentos dos canais onde ocorrem, favorecem a incorporação de detritos e material lamoso, aumentando, assim, o poder destrutivo do fenômeno, que pode, quando aliados a estruturas civis com baixa manutenção e comunidades de baixa resiliência, acarretar um cenário de catástrofe ainda maior. 

    Catástrofes desta categoria, como as corridas de lama, são frequentes e facilmente ilustrados através de eventos desastrosos em todo o mundo (Zanuttigh e Lamberti, 2007), no entanto a geração das instabilidades (roll waves) na superfície livre, pode, na maioria dos casos, como já citado, agravar as consequências do fenômeno, ainda não totalmente equacionado. As características destas instabilidades (amplitude, comprimento e velocidade de propagação) são rotineiramente estimadas matematicamente (através de soluções analíticas e/ou numéricas), no entanto raramente se encontram dados da natureza e/ou experimentais que permitiriam melhor calibrar os modelos. 

    Salienta-se que o fenômeno roll waves, assim como aquele de ruptura de barragem de rejeito, vêm sendo estudados experimentalmente e numericamente pelo grupo RMVP da FEIS – UNESP. A implementação de novas metodologias para aferição de fenômenos que ocorrem em escoamentos com superfície livre de fluidos não-Newtonianos, nos dias atuais, é indispensável, qual seja, escoamentos de corridas de lama, cuja aplicação é imediata em estudos de riscos e catástrofes naturais. 

    Desta forma, o estudo das técnicas de medição (laser e ultrassom), apoiadas em base científica, além de nos viabilizar comparações entre essas técnicas, nos fornecerá um banco de dados, propiciando realizar estimativas que serão comparadas aos resultados numéricos, permitindo, assim, verificar funcionalidade e aplicação de códigos numéricos existente no grupo de pesquisa RMVP. Nessa direção, conforme já mencionado, este Plano de Trabalho visa 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 precisão. 

    Assim exposto, para o bom andamento do projeto, vê-se a necessidade de apoio de um técnico para trabalhar na calibração dos equipamentos (sistemas de perturbação e de medida da superfície livre), assim como colaborar na realização dos ensaios (de caracterização física, reológica, e de medição de superfície livre) com certo nível de complexidade. Palavras chave: Corridas de lama, Reologia, Gel de carbopol, lamas, transdutor ultrassônico, experimentos em laboratório. 

     

    The candidate will perform Laboratory Activities. He/she must have a degree in Engineering or Exact Sciences/Technology and previous experience with Fluids Mechanics, Hydraulics and Interface Systems.