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Análise numérica de processos de infiltração em mesoescala 303
Para representar um determinado grau de saturação inicial, partículas da fase líquida foram
dispostas aleatoriamente nos interstícios da camada porosa até atingir o valor de saturação
esperado. Numa primeira etapa da análise, é necessário esperar que as partículas líquidas
se agrupem formando gotículas que se aderem às superfícies sólidas. Numa segunda etapa,
uma lâmina de fluido é disposta na parte superior da camada porosa e, em seguida, é aplicada
a força da gravidade com o fim de promover a infiltração.
A Figura 15 mostra uma das simulações de infiltração para um índice de vazios e=1,25
e grau de saturação S=30%. O instante t 0
representa o início do processo de infiltração. Nesse
estágio, as partículas de água intersticial já se aderiram às superfícies sólidas, permitindo a
formação de meniscos. Nos estágios posteriores, pode-se observar o escoamento gradual do
líquido ao longo da camada porosa até ser retido pela superfície impermeável na parte inferior
do domínio.
Figura 15. Processo de infiltração para e = 1,25 e S ini
= 30% e diferentes tempos.
A Tabela 2 mostra resultados de tempos e velocidades de infiltração de seis casos analisados
para diferentes condições de índice de vazios e grau de saturação. Nos casos analisados,
os autores destacam a observação de vários fenômenos, como a formação de gotículas, a formação
de meniscos, a ascensão capilar e o fluxo promovido pela ação da pressão existente na
fase gasosa.