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Tópicos sobre infiltração: teoria e prática aplicadas a solos tropicais
Tabela 1. Conversão entre unidades físicas e unidades de rede em 2D.
Medida física Medida de rede Relação
Comprimento Δx = h h = 1 –
Tempo Δt Δt = 1 –
Velocidade escalar
c = h c = 1 –
Δt
Vetor posição x x x = hx
Vetor velocidade v v v = cv
Vetor aceleração a a a = ( c / Δt ) a
Viscosidade cinética
(
1 1
v = τ –
3 2
(
(
h 2 1 1
v = τ –
Δt
3 2
(
h 2
v = v
Δt
Densidade ρ ρ ρ = ρ 0
ρ
Massa m m m = ρ 0
h 2 m
4.4 Análises monofásicas
Análises monofásicas podem ser úteis para reproduzir fenômenos em regime saturado.
Uma das simulações mais simples realizadas com o MLB é a geração de vórtices no fluxo entre
duas placas com um obstáculo entre elas. Esse fenômeno foi extensamente estudado por
vários autores e é utilizado como um referência (benchmark) na implementação de códigos
computacionais do MLB.
A Figura 10 mostra um exemplo da geometria e dos resultados obtidos na simulação
desse fenômeno. O fluxo vai da esquerda para a direita. O lado esquerdo tem velocidade prescrita
e o direito densidade prescrita. A simulação é realizada em várias iterações que comprendem
os processos de propagação e colisão. Após aproximadamante 1000 iterações, é
possível observar a geração de vórtices com o auxílio do campo de rotações. Comparativos
quantitativos entre resultados numéricos e experimentais podem ser realizados utilizando a
fórmula analítica de Kármán (Aref et al., 2007).
Figura 10. Simulação de vórtices realizada por Durand et al. (2011), incluindo (a) a geometria, (b) o
resultado numérico e (c) o resultado experimental por Taneda apud Sukop e Thorne (2007).