baixar

274
Tópicos sobre infiltração: teoria e prática aplicadas a solos tropicais
gradientes de concentração de ar. Gitirana Jr. et al. (2006) apresentam as seguintes equações
para os vários mecanismos de fluxo de ar no solo:
em que:
v ya
= taxa de fluxo total de ar na direção y através de uma secção unitária de solo, [L 3 /L 2 t];
af
v y
= taxa de fluxo de ar na direção y através de uma secção unitária de solo, devido à gradientes
de concentração de ar, [L 3 /L 2 t];
ad
v y
= taxa de fluxo de ar dissolvido na direção y através de uma secção unitária de solo devido
a gradientes de concentração de ar, [L 3 /L 2 t];
aa
v y
= taxa de fluxo de ar dissolvido na água na direção y através de uma secção unitária de
solo, devido ao fluxo de água líquida, [L 3 /L 2 t];
k a = condutividade ao fluxo de ar livre, [L/t];
= condutividade ao fluxo de ar correspondente à difusão através da fase líquida, [L/t].
k ad
(10)
2.4 Equações diferenciais parciais que governam o fluxo de água e ar
As equações diferenciais parciais que governam a conservação e o fluxo de água e ar são
obtidas combinando as equações de conservação de massa de água e ar, Equações (1) e (2),
as relações constitutivas que permitem o cálculo da massa de água e ar armazenados no solo,
Equações (3) a (7), e as leis de fluxo dadas pelas Equações (9) e (10). Dessa forma, o seguinte
par de equações é obtido:
(11)
(12)
As equações apresentadas foram simplificadas para o caso unidimensional, com fluxo
apenas na direção vertical, y. A alteração dessas equações para condições geométricas mais
gerais é trivial. As Equações (11) e (12) formam um sistema indeterminado, composto por
quatro variáveis principais:ε v
, u w
, u a
, e T. Para obter-se um sistema determinado, essas equações
precisam ser simplificadas. Pode-se também considerar equações adicionais que resultariam
em um sistema determinado, quais sejam: as equações de equilíbrio/tensão-deformação
e a equação diferencial para fluxo de calor.
Pode-se simplificar o sistema de equações, considerando as seguintes hipóteses frequentemente
adotadas: