Evolução de paisagens vegetadas devido a feedbacks entre escoamento, vegetação e sedimentação
Paisagens vegetadas se desenvolvem ao longo do tempo devido a ação dos feedbacks entre vegetação-escoamento-sedimento, significando que a presença da vegetação modifica a distribuição espacial do escoamento da água, da sedimentação e da erosão e, em contrapartida, esta alteração do escoamento, sedimentação e erosão afeta o padrão espacial de estabelecimento da vegetação. A ferramenta CFD está sendo utilizada para prever o desenvolvimento dessas paisagens a partir de diferentes cenários iniciais. A imagem ao lado é um exemplo de evolução de uma paisagem vegetada (a cor verde indica vegetação, a cor branca indica água).
Este projeto é em parceria com grupo de pesquisa da professora Heidi Nepf do MIT. |
Feedbacks entre escoamento, vegetação e sedimentação para manchas de vegetação submersas
Manchas de vegetação aquática emergente reduzem a velocidade de escoamento, dentro e atrás das manchas, criando condições que favorecem a deposição de sedimento e crescimento da vegetação (feedback positivo), situação que está relacionada diretamente com o manejo de sistemas de rios (prevenindo inundações, preservando a biodiversidade e mantendo a qualidade da água). Ao mesmo tempo, o desvio do escoamento devido a presença das manchas aumenta a velocidade de escoamento ao longo das fronteiras destas manchas, provocando a erosão e inibição do crescimento da vegetação (feedback negativo). Os feedbacks positivos e negativos descritos acima são válidos para vegetação emergente. Neste projeto, queremos verificar se manchas submersas também apresentam os mesmos feedbacks. A imagem ao lado apresenta um campo de velocidade ao redor de uma mancha de vegetação submersa realizada usando CFD. Este projeto é em parceria com grupo de pesquisa da professora Heidi Nepf do MIT.
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Influência de diferentes variáveis na vazão através de vazamentos existentes em sistemas de distribuição de água
No Brasil, em média 37% de toda água distribuída pelo sistema urbano de água é perdida através de diferentes tipos de vazamentos. Diversos pesquisadores têm desenvolvido modelos incluindo os fatores considerados relevantes, para estabelecer uma formulação matemática para a vazão através dos vazamentos. Apesar dos esforços, o objeto de estudo tem-se mostrado arredio a quantificações definitivas. Por exemplo: Não há estudo mostrando a ordem de importância relativa dos fatores e a interação existente entre os fatores. Essa dificuldade está associada ao fato dos estudos não utilizarem um planejamento experimental baseado nas boas práticas da disciplina de estatística. Neste projeto pretende-se investigar a influência dos fatores pressão, área de vazamento, formato do vazamento, espessura da tubulação, velocidade média e diâmetro da tubulação na vazão através do vazamento através de planejamento fatorial com o uso de CFD e experimentos físicos.
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