Navegando por Autor "Martins, Gustavo Henrique Borges"

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    Numerical simulation of granular materials: Brazil nut effect and sediment transport
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2021-08-30) Martins, Gustavo Henrique Borges; Faria, Allbens Atman Picardi; Claudin, Philippe; http://lattes.cnpq.br/4216801992845696; http://lattes.cnpq.br/8927063386078425; Faria, Allbens Atman Picardi; Claudin, Phillipe; Sobral, Yuri Dumaresq; Magalhães, Felipe Galvão Rafael; Morgado, Welles Antonio Martinez; Faria, José Geraldo Peixoto de
    A simulação de materiais granulares é amplamente estudada em diversos centros de pesquisa ao redor do mundo, sendo aplicada em indústrias e empresas de engenharia. Para a compreensão e quantificação das propriedades dos materiais granulares, o Método dos Elementos Discretos (DEM) se destaca como uma das técnicas mais utilizadas para simular o comportamento desses materiais. Muitos dos desafios para entender o comportamento dos materiais granulares começam no fenômeno de segregação de grãos secos. Classicamente, temos o Efeito Brazil Nut (BNE) - que consiste em um material granular confinado contendo grãos de diferentes tamanhos que, quando agitados, exibem segregação, com os grãos maiores subindo para a superfície. Durante muitos anos, acreditou-se que essa segregação ocorria devido à presença de paredes que confinam o material. Na primeira parte desta tese, demonstramos que em sistemas com condições de contorno periódicas (pbc), o BNE também pode ocorrer. Também propomos que o BNE exibe efeito de ressonância, e diferenciamos sistemas com paredes e pbc utilizando a função de Grande Desvio (LDF). Na segunda parte desta tese, estudamos uma área diferente dos materiais granulares: o transporte de sedimentos. O transporte de sedimentos ocorre na interação entre grânulos e fluidos. Para simular o comportamento de materiais granulares imersos em um fluido, utilizamos uma técnica de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD). Os sedimentos sólidos se movem no campo de velocidade transportado pelo fluido. Três parâmetros adimensionais são necessários para descrever o transporte: o número de Reynolds, que relaciona as forças inerciais com as forças viscosas, e consequentemente os efeitos de turbulência do fluido; o número de Shields, que está relacionado às forças de arrasto e às forças inerciais do fluido; e finalmente, a razão de densidade entre as fases sólida e fluida. É possível reproduzir os diferentes modos de transporte apenas alterando esses parâmetros adimensionais. Nesta tese, calculamos e caracterizamos o tempo de saturação para o modo de transporte de fundo no regime viscoso, e também prevemos o comprimento de saturação para este modo de transporte.