Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Dissertation
Details
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Student:
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Ricardo Jorge Fonseca Canelas
(ist156575)
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State:
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Evaluated
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Title:
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2D Mathematical modelling of discontinous shallow sediment - laden flows (inglês)
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Summary:
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O objectivo desta dissertação é a apresentação de um modelo matemático 2DH, aplicável à simulação de escoamentos variáveis, com elevadas concentrações de sedimentos, potencialmente descontínuos, sobre geometrias complexas.
O modelo é baseado nas equações de escoamentos pouco profundos (shallow flow approximation, na literatura de língua inglesa), utilizando uma idealização de meio contínuo para a mistura de água e material granular. A investigação da fenomenologia dos escoamentos e a formulação de novos modelos de fecho não são objectivos da dissertação. Os modelos de fecho são adaptados de estudos anteriores, na condição de terem sido validados noutros estudos e de serem compatíveis com as técnicas de discretização numérica empregues.
O tema da geração de malha é abordado de modo a implementar um gerador de alta qualidade, especialmente adequado ao método dos Volumes Finitos e facilmente adaptável para trabalhos futuros. Especial atenção é dada à utilização de informação altimétrica de modo a simular topologias naturais.
O modelo é validado com soluções analíticas de problemas simplificados e para os quais existe informação prévia. As soluções do modelo são não-oscilatórias, há continuidade entre soluções de regime permanente e soluções de regime variável e o princípio da conservação de energia é respeitado. É demonstrado que o modelo é robusto e susceptível de incorporar reologias complexas, assim como a ser aplicado para a simulação de escoamentos 2D sobre topografias complexas.
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Keywords:
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2DH, Equações de Água pouco Profunda, Método dos Volumes Finitos, Problema de Riemann, escoamento não permanente, escoamentos saturados de sedimentos
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Discussion
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Date of Discussion:
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23-11-2010 15:00
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Guidance
Advisor
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Name:
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Rui Miguel Lage Ferreira
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Category:
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Professor Auxiliar
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Affiliation:
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Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura (DECivil)
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Co-Advisor
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Name:
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Javier Murillo
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Category:
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Professor Adjunto
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Affiliation:
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Universidade de Zaragosa
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Publication
2D Mathematical modelling of discontinous shallow sediment - laden flows (inglês),
Ricardo Jorge Fonseca Canelas,
2010,
(
Extended Abstract
1,1MB
Thesis
13,7MB)
This work is subject to Copyright
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