Trabalho de conclusão de graduação
Análise de estruturas sedimentares e dunas barcanas em simulações computacionais
Autor
Zaroubin, Jéssica
Institución
Resumen
Através do software recém-criado SediFoam, busca-se a visualização e
compreensão de dunas, especialmente a barcana, que são unidades geomorfológicas
cujo desenvolvimento ainda é pouco compreendido pois envolve diversas variáveis e
não são uma estrutura estática. A simulação computacional permite que diversos
cenários sejam criados e observados fora do campo e além do laboratório, dando
flexibilidade, controle, melhor visualização do fenômeno e, por trabalhar em outra
escala, o tempo de observação é menor.
Dunas barcanas são cristas de areia em forma de crescente, geradas em
ambientes de fluxo unidirecional e de pouco aporte sedimentar, que possuem alta taxa
de movimentação, por isso são objetos de estudos científicos e ambientais. Elas
possuem dois chifres que apontam na direção do vento, que as diferem das demais
formas de dunas existentes. Foram aplicadas às simulações regimes de vento, direção e
intensidade, e granulometria compatíveis aos ecossistemas das dunas barcanas.
SediFoam é um software livre que realiza o acoplamento entre dois outros
softwares: LAMMPS e OpenFOAM, que são responsáveis, respectivamente, pelo
cálculo de interação entre partículas, através do método dos elementos discretos (DEM),
e pelo cálculo da dinâmica de fluidos, através do CFD que resolve as equações de
Navier-Stokes.
Foram geradas simulações tridimensionais a partir da evolução de uma camada
irregular e de um cone inicial, em meio subaquático e eólico, submetidos a um fluxo
uniforme. Assim, foi possível observar os mecanismos de transporte sedimentar
envolvidos na criação de pequenas dunas.
Serão apresentados neste trabalho os resultados das simulações, a associação e
interpretação das estruturas com as condições criadas e a influência dos parâmetros
iniciais no desenvolvimento da simulação. Também serão abordadas as dificuldades da
instalação e as limitações computacionais experienciadas.