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Metadados | Descrição | Idioma |
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Autor(es): dc.contributor | Farias, Márcio Muniz de | - |
Autor(es): dc.contributor | Cordão Neto, Manoel Porfírio | - |
Autor(es): dc.contributor | felipembgois@gmail.com | - |
Autor(es): dc.creator | Góis, Felipe Marçal Barbosa de Melo | - |
Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-08-05T20:48:35Z | - |
Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-08-05T20:48:35Z | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-27 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-27 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-27 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2023-12-14 | - |
Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49243 | - |
Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/868574 | - |
Descrição: dc.description | No presente trabalho são apresentadas modelagens de fluxo na escala de grãos em meios porosos granulares utilizando métodos numéricos híbridos. São desenvolvidos meios porosos com partículas virtuais e morfologia realista, definidas a partir da caracterização de materiais granulares reais por meio do processamento digital de imagens. Após a caracterização de grande número de partículas, é criado um repositório virtual com sólidos tridimensionais que representam estatisticamente a forma das partículas reais. O primeiro dos métodos numéricos utilizados é o algoritmo para empacotamento das partículas do repositório virtual de forma aleatória e composição dos meios porosos virtuais. O algoritmo é baseado no método dos elementos discretos (DEM). São então realizadas análises de fluxo utilizando a dinâmica de fluidos computacional (CFD) para modelar o escoamento do fluido dentro da matriz de vazios obtida dos pacotes de partículas virtuais. Dessa forma, desprende-se da necessidade da utilização da abordagem contínua para o meio poroso. A metodologia utilizada viabiliza a obtenção das distribuições das variáveis características do escoamento em toda a matriz porosa, e não mais valores médios obtidos para um volume elementar representativo (REV). Foram utilizados para as análises seis pacotes de partículas virtuais com diferentes granulometrias, com dimensões variando entre 4,8 e 32 mm. Os resultados obtidos foram então comparados com os valores obtidos de modelos de resistência ao fluxo difundidos na literatura, desenvolvidos utilizando a premissa do meio poroso como contínuo. Adicionalmente, os resultados numéricos foram validados por dados experimentais obtidos de ensaio de laboratório utilizando canal hidráulico e material granular real utilizado como base para construção dos pacotes virtuais. A união dos métodos numéricos utilizados aqui se mostrou bastante efetiva, com grandes vantagens analíticas, qualitativas e quantitativas. Os artifícios gráficos disponíveis em análises CFD podem ser utilizados de maneira inovadora como ferramentas poderosas para visualização de um fenômeno complexo que ocorre na rede de poros de materiais granulares geotécnicos, representados virtualmente de forma realista. | - |
Descrição: dc.description | In the present work, grain-scale flow analyses through granular porous media are presented using hybrid numerical methods. Porous media made from virtual particles with realistic morphology are developed based on the characterization of real granular materials by digital image processing. After morphologically describing a large number of particles, a virtual repository is created with three-dimensional solids that statistically represent the shape of the real particles. The first of the numerical methods used is the algorithm for packing random particles from the repository that generates the virtual porous media. The algorithm is based on the discrete element method (DEM). The modeling of flow within the void matrix obtained from the virtual particle packings is then performed by a computational fluid dynamics (CFD) software. This eliminates the need to use a continuum approach for the porous medium. The methodology presented makes it possible to obtain the distributions of the characteristic flow variables throughout the porous matrix, rather than averaged values obtained for a representative elementary volume (REV). Six packings of virtual particles with different grain sizes were used, with dimensions varying between 4.8 and 32 mm. The results obtained here were then compared with the calculations from flow resistance models widespread in the literature, that were developed with the assumption of the porous medium as a continuous material. Furthermore, the numerical results were validated by experimental data obtained from laboratory tests using a hydraulic channel and real granular material used as a basis for assembling the virtual packings. The merge of numerical methods presented in this work proved to be quite effective, with great analytical value, with qualitative and quantitative advantages. The graphical features available in CFD modeling can be used as powerful tools for visualizing a complex phenomenon that occurs inside the pore network of geotechnical granular materials, represented virtually in an innovative realistic way. | - |
Descrição: dc.description | Faculdade de Tecnologia (FT) | - |
Descrição: dc.description | Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC) | - |
Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Geotecnia | - |
Formato: dc.format | application/pdf | - |
Idioma: dc.language | pt_BR | - |
Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
Palavras-chave: dc.subject | Mecânica dos fluidos | - |
Palavras-chave: dc.subject | Métodos numéricos | - |
Palavras-chave: dc.subject | Porosidade | - |
Título: dc.title | Fluxo em meio poroso na escala de grãos com morfologia real utilizando métodos numéricos híbridos | - |
Título: dc.title | Flow Through Porous Media at Grain Scale With Real Morphology Using Hybrid Numerical Methods | - |
Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
Aparece nas coleções: | Repositório Institucional – UNB |
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