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Simulação numérica de transporte e depósito de sedimentos em suspensão em canal inclinado

机译:倾斜河道中悬浮沉积物运移与沉积的数值模拟

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摘要

Correntes de gravidade tem início quando corpos fluidos de diferentes densidade se encontram, dando início a um movimento relativo entre eles, sendo estes processos responsáveis pelo transporte de sedimento das plataformas continentais para o oceano profundo e construção 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 intenção desta pesquisa é investigar, através da Simulação Numérica Direta (DNS), a dinâmica do mergulho destas correntes, sendo empregado o método das fronteiras imersas (IBM), para simular a inclinação da plataforma continental. São investigadas a influência da velocidade de queda da partícula, da concentração inicial de sedimentos em suspensão, da declividade da encosta na formação do ponto de mergulho e consequentemente na dinâmica de sedimentação das partículas. Estes resultados foram comparados qualitativamente com um caso experimental encontrado na literatura. Discrepâncias quantitativas foram encontradas decorrentes da limitação bidimensional empregada aos casos, e também das incertezas quanto aos dados do experimento. Os casos bidimensionais mostraram que a concentração inicial de partículas e a inclinação da plataforma afeta diretamente a posição do ponto de mergulho e pouco o perfil de depósito de sedimentos, já a velocidade de queda mostra comportamento contrário. A configuração 2D mostrou-se ineficiente para baixos números de Ri, mostrando a necessidade da realização de simulações tridimensionais.
机译:当不同密度的流体汇合时,重力流开始,并在它们之间产生相对运动,这些过程负责将沉积物从大陆平台输送到深海和建造海洋浮雕。当河流输送的沉积物的密度超过环境流体的密度时,产生的电流会下沉,从而产生淹没的水流,称为超pic羽。这项研究的目的是通过直接数值模拟(DNS),使用沉浸边界方法(IBM)研究这些洋流的潜水动力学,以模拟大陆架的倾角。研究了颗粒下落速度,悬浮沉积物的初始浓度,在形成潜水点时的坡度以及颗粒沉降动力学的影响。将这些结果与文献中的实验案例进行了定性比较。由于案例中使用的二维限制以及实验数据的不确定性,发现了数量上的差异。二维情况表明,颗粒的初始浓度和平台的倾斜度直接影响潜水点的位置和沉积物的分布,而下降速度则表现出相反的行为。事实证明,二维结构对于低数量的Ri而言效率低下,这表明需要执行三维仿真。

著录项

  • 作者

    Dalpiaz Diego;

  • 作者单位
  • 年度 2014
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 Português
  • 中图分类

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