Caracterização física de correntes de densidade em ambientes salinos sob diferentes contrastes de densidade

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Boffo, Carolina Holz
• Orientador(a): Borges, Ana Luiza de Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Correntes de densidade; Modelos físicos; Sedimentos
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/32403

O presente trabalho tem como principal objetivo determinar, através de simulações físicas de correntes de densidade, quais concentrações de sedimentos são capazes de formar correntes do tipo hiperpicnal em ambientes com diferentes concentrações salinas. Tem também como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia experimental que permita a realização de ensaios dentro de um determinado padrão de uniformidade, de modo a facilitar a comparação entre os resultados. O trabalho foi desenvolvido junto ao Núcleo de Estudos em Correntes de Densidades (NECOD), que, desde meados do ano 2000, desenvolve pesquisas através de simulações físicas de correntes de densidade. Ao todo, foram simuladas 28 correntes, com diferentes contrastes de densidades entre o fluxo e o fluido ambiente, em um canal experimental unidirecional de pequeno porte. Todas as simulações foram registradas com câmeras filmadoras digitais, cujas imagens permitiram caracterizar os tipos de correntes formadas e também os valores para parâmetros característicos de cada uma delas. Para 16 experimentos, além de análises visuais das correntes, foram também feitas avaliações dos depósitos gerados. Os dados mostram que, mesmo se injetando uma mistura de menor densidade que o fluido ambiente, é possível gerar correntes do tipo hiperpicnal. Para tentar compreender como uma mistura com densidade menor que o fluido ambiente conseguiu formar correntes do tipo hiperpicnal, foi empregada uma técnica para visualizar o escape de fluido intersticial das correntes. Através da utilização de um corante solúvel em água, foi registrada, por câmera de vídeo, a saída da água pigmentada do interior do corpo da corrente. Esta pode ser, efetivamente, a melhor explicação para justificar a formação das correntes hiperpicnais mesmo com contrastes de densidades não favoráveis para tanto. Outro resultado obtido nos experimentos é que, para uma mesma concentração de mistura de sedimentos, partículas de menor diâmetro conseguem manter por mais tempo a integridade do corpo da corrente, enquanto que partículas de maior diâmetro não conseguem manter a forma da corrente. A explicação encontrada para tal acontecimento é que, quando são utilizadas partículas de menor diâmetro, há em suspensão um maior número delas e, também, a distância entre as partículas é menor, aumentando, assim, a interação entre elas. As forças de interação entre as partículas são proporcionais à tensão de cisalhamento, o que auxilia na manutenção das partículas em suspensão.