Escoamento de fluido viscoplástico em canal e plano inclinado: estudo de vazões e alcances - Silva, Lucas Brendow da [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Os escoamentos de superfície livre, especialmente aqueles que envolvem materiais lamosos, têm chamado muita atenção recentemente. Esse interesse cresceu principalmente devido aos repetidos desastres decorrentes da ruptura de barragens. A situação é ainda mais complicada pelas dificuldades significativas em prever o comportamento do fluido que escoa após a ruptura. Essas dificuldades sublinham a necessidade de um conhecimento mais aprofundado sobre esse tipo específico de escoamento. É fundamental compreender melhor diversos aspectos, como as vazões dos fluidos, o comportamento do escoamento ao longo do tempo e o alcance das frentes de escoamento. Neste contexto, este trabalho de conclusão de curso tem como objetivo aprofundar o estudo sobre os fluidos viscoplásticos que apresentam características lamosas. A pesquisa se concentrará em entender as propriedades desses fluidos, suas dinâmicas de escoamento e as vazões que apresentam diante de determinadas situações de abertura de comporta. A importância deste estudo é ressaltada pela necessidade de desenvolver métodos mais precisos para prever e controlar o comportamento dos escoamentos lamosos em situações de ruptura de barragens. Assim, a análise incluirá a investigação das variáveis que influenciam o escoamento, como a inclinação, velocidade de abertura de comporta, concentração de fluido escoante, os efeitos da parede (configuração de canal e plano inclinado) e o tipo de abertura (liberação instantânea ou gradual). Para isso a aplicação de técnicas avançadas para monitoramento para previsão dos padrões de escoamento fora empregada. Ao longo deste trabalho, espera-se contribuir significativamente para o campo de estudo dos escoamentos lamosos, proporcionando insights valiosos que possam ser utilizados para melhorar as práticas de engenharia e gestão de riscos associadas a barragens e outras estruturas similares. Dessa forma, a pesquisa não só visa ampliar o conhecimento teórico, mas também oferecer soluções práticas para problemas reais, ajudando a prevenir futuros desastres e minimizar os impactos negativos desses eventos. Os resultados obtidos foram muito satisfatórios no que diz respeito a precisão da técnica de medição empregada garantindo analises consistentes.

Free surface flows, especially those involving muddy materials, have garnered a lot of attention recently. This interest has primarily grown due to the repeated disasters resulting from dam failures. The situation is further complicated by the significant difficulties in predicting the behavior of the fluid that flows after a rupture. These difficulties underscore the need for a deeper understanding of this specific type of flow. It is essential to better understand various aspects, such as fluid flow rates, flow behavior over time, and the reach of flow fronts. In this context, this graduation thesis aims to deepen the study of viscoplastic fluids that exhibit muddy characteristics. The research will focus on understanding the properties of these fluids, their flow dynamics, and the flow rates they present under certain gate opening situations. The importance of this study is highlighted by the need to develop more precise methods to predict and control the behavior of muddy flows in dam failure situations. Thus, the analysis will include investigating the variables that influence the flow, such as slope, gate opening speed, concentration of the flowing fluid, wall effects (channel configuration and inclined plane), and the type of opening (instantaneous or gradual release). For this, the application of advanced techniques for monitoring and predicting flow patterns will be employed. Throughout this work, it is expected to make a significant contribution to the field of study of muddy flows, providing valuable insights that can be used to improve engineering practices and risk management associated with dams and other similar structures. In this way, the research not only aims to expand theoretical knowledge but also offer practical solutions to real problems, helping to prevent future disasters and minimize the negative impacts of these events.
Flow of viscoplastic fluid in inclined plane: study of flow rates and range
Keywords: Ruptura de Barragem; Fluidos não newtonianos; Vazão; Alcances; Hidrograma; Dam Break; Non-Newtonian Fluids; Flow Rate; Hydrograph