Simulação do processo de erosão em arranjos de duas dunas de areia com forma sinusoidal

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Numa era em que o cálculo computacional se assume preponderante em todas as áreas de investigação, o principal objetivo deste trabalho é simular o efeito da erosão, em duas dunas de areia dispostas em tandem e avaliar o seu comportamento face a resultados obtidos experimentalmente. A erosão eólica em dunas consiste na remoção de partículas de um local e sua deposição noutro, por ação do vento, alterando assim a sua morfologia. O cálculo computacional está divido em duas fases, a fase do fluido e a fase das partículas, sendo o movimento das partículas baseado em dois processos - saltação e rolamento - onde são comparados três modelos para o processo de saltação. A simulação da erosão das dunas ao longo do tempo é feita com recurso a um processo iterativo, no qual, em cada iteração é calculado todo o processo de erosão e atualizada a morfologia das dunas. Posteriormente, os resultados obtidos através do cálculo computacional são comparados com resultados experimentais existentes, para se poder tirar conclusões e validar o processo de cálculoAt a time in which computational calculation is predominating in all areas of research, the main goal of this work is to simulate the effect of erosion on two sand dunes disposed in tandem and evaluate their behavior when compared to experimental results. Wind erosion in dunes consists in the removal of particles from one location and their deposition to another, by the wind effect, changing their morphology. The computational calculation is divided in two phases, the fluid phase and the particles phase, and the particles movement is based on two processes - saltation and creeping - where three models are compared in the saltation process. The simulation of dune erosion over time is performed using an iterative process in which, at each iteration all the erosion process is calculated and the dunes morphology updated. Thereafter, the results obtained through computer calculations are compared with existing experimental results, in order to draw conclusions and validate the calculation procedure