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Dissertação

The structure of gravity currents propagating in finite domains EVALUATED

Detalhes: As correntes de densidade são escoamentos essencialmente horizontais gerados por diferenças de densidade entre dois ou mais fluídos em contacto, podendo ser encontradas quer em ambientes naturais quer antropogénicos. Estas correntes têm sido amplamente estudadas desde a segunda metade do século XX. No entanto, a maioria dos trabalhos tem-se focado na influência do gradiente de densidade e apenas recentemente alguns estudos levaram em linha de conta outros factores, tais como a rugosidade do fundo. O principal objectivo deste trabalho é a análise dos efeitos de geometrias complexas e diferentes rugosidades de fundo na propagação de correntes de densidade através de ensaios experimentais. Estes consistiram numa descarga contínua e pontual de uma solução de NaCl num tanque com água limpa em repouso. Os processos de transporte e mistura foram estudados através de técnicas de análise de imagem e a metodologia de Particle Image Velocimetry foi usada no estudo dos campos de velocidade. Os resultados mostraram que a geometria conduz a padrões de escoamento que geram ondas de reflexão complexas as quais interagem com as estruturas na frente da corrente. São também responsáveis por recirculações e zonas de menor diluição. Quanto aos efeitos da rugosidade, os resultados sugerem uma diminuição da velocidade de propagação na qual o escoamento de fluído denso por entre os vazios do fundo parece ser um mecanismo importante nessa perda de quantidade de movimento. A presença de estruturas mais fragmentadas na frente de onda mostra-se estar relacionada também com maiores rugosidades de fundo.
Keywords: Correntes de Densidade, Efeitos de Geometria, Rugosidade de Fundo, Técnicas de Análise de Imagem, Particle Image Velocimetry.

Discussão: julho 4, 2017, 11:0