Banca de QUALIFICAÇÃO: DENISSON DE OLIVEIRA LIBÓRIO
30/11/2015 05:49
O estudo do movimento de suspensões particuladas é relevante tanto do ponto de vista teórico, como em muitas situações de interesse prático e o movimento de queda acelerada de uma partícula no fluido é um ponto de partida para obter informações de parâmetros de uma suspensão, em especial a parte constitutiva da força de interação. Do ponto de vista de misturas sólido-fluido a suspensão particulada pode ser estudada com base na teoria contínua de misturas sem reações químicas, por estabelecer equações dos balanços de forma mais generalizada, que é importante para a análise de grandezas constitutivas e, quando há algum tipo de restrição, grandezas arbitrárias. A depender de como essas grandezas são agrupadas, são obtidas formas diferentes de sistema de equações do movimento de uma suspensão particulada com restrição de incompressibilidade. A escolha desse sistema deve ser a que facilita a obtenção de soluções exatas, as mais simples possíveis, para serem inseridas em modelagem matemática. Neste trabalho, no contexto de meio poroso com restrição de incompressibilidade, é preparada uma base de informações para o estudo de grandezas arbitrárias e constitutivas de uma suspensão particulada. São determinadas duas soluções exatas de um sistema de equações do movimento da suspensão particulada. As duas soluções são inseridas em modelagem matemática do movimento gravitacional de suspensões particuladas em proveta, a qual envolve sub-regiões que variam com o tempo e são delimitadas por interfaces em movimento, inclusive pela onda de aceleração. Uma solução é inserida na região de sedimentação livre e a outra na região de transição. Os movimentos da onda e das interfaces são estabelecidos pela compatibilização da solução exata da região de sedimentação livre com a solução exata da região de transição, os quais dependem dos parâmetros básicos velocidade da onda de aceleração, ponto de encontro da onda com a interface superior descendente e ponto de encontro das interfaces. Das soluções exatas e dos movimentos das interfaces são estabelecidas duas funções velocidades que serviram como base para o cálculo dos parâmetros básicos, juntamente com o uso de dados experimentais da literatura de altura versus tempo da interface superior descendente do próprio teste de proveta. Em seguida, são propostas equações para as partes constitutivas da força de interação e de cada tensor tensão. Com isso, fica estabelecida a base preliminar de informações para o estudo do movimento de uma suspensão particulada com restrição de incompressibilidade. Com o uso da base é determinada a equação para o cálculo da diferença de pressões arbitrárias. São mostrados resultados numéricos do cálculo da velocidade da onda de aceleração, do ponto de encontro da onda com a interface superior descendente, do ponto de encontro das interfaces e dos parâmetros estabelecidos envolvidos nas equações do modelo, como também na diferença de pressões arbitrárias.
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