@PHDTHESIS{ 2018:192421062, title = {Modelagem matem?tica e simula??o num?rica de correntes de gravidade em uma configura??o canal-bacia}, year = {2018}, url = "http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7910", abstract = "Corrente de gravidade s?o escoamentos que ocorrem devido a um gradiente de press?o gerado, exclusivamente, pela diferen?a na massa espec?fica entre dois fluidos que entram em contato. Neste trabalho ? apresentada uma s?rie de resultados tridimensionais de alta fidedignidade, obtidos atrav?s de simula??o num?rica direta em uma configura??o original, aqui denominada de canal-bacia, a qual busca emular a transi??o entre um escoamento confinado para um n?o confinado. O foco deste estudo est? nas correntes de gravidade de baixas concentra??es, onde as diferen?as de densidade sejam pequenas o suficiente para que a aproxima??o de Boussinesq seja v?lida. O modelo matem?tico baseia-se em uma descri??o Euleriana do campo de concentra??es, que usa uma equa??o de transporte combinada com as equa??es de Navier-Stokes em sua forma incompress?vel. A resolu??o das equa??es ? feita atrav?s do c?digo Incompact3d, o qual baseia-se em esquemas compactos de diferen?as finitas de alta ordem para a solu??o da concentra??o e velocidade, e um m?todo espectral para a solu??o da press?o. O modelo matem?tico adotado permite que as part?culas se depositem no fundo do dom?nio, por?m n?o permite que haja a ressuspens?o nem que o fundo se deforme pelo aumento da espessura da camada de sedimentos. O objetivo proposto nesta Tese ? investigar como os par?metros iniciais, tais como n?mero de Reynolds, velocidade de queda e a geometria do canal de alimenta??o afetam a din?mica de livre espalhamento de correntes conservativas e n?o conservativas. Os resultados mostram que a forma como as correntes se espalham pelo dom?nio ? altamente dependente da velocidade de queda. A velocidade de propaga??o da corrente se mostrou mais dependente da geometria do canal e da velocidade de queda para o menor Reynolds do que para o maior. A taxa de sedimenta??o tamb?m apresentou grande sensibilidade ?s varia??es da velocidade de queda. O aumento no n?mero de Reynolds afetou, principalmente, o tamanho das estruturas turbulentas, tais como v?rtices e lobos. O balan?o de energias ? fortemente dependente da velocidade de queda, sendo pouca a influ?ncia da geometria do canal e do n?mero de Reynolds.", publisher = {Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul}, scholl = {Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia e Tecnologia de Materiais}, note = {Escola Polit?cnica} }