Influência de partículas não-erodíveis com diferentes granulometrias na emissão em leitos e em pilhas de estocagem

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dc.contributor.advisor-co1Furieri, Bruno
dc.contributor.advisor-co2Caliman, Maria Clara Schuwartz Ferreira
dc.contributor.advisor1Santos, Jane Meri
dc.contributor.authorMorais, Cristina Lima de
dc.contributor.referee1Reis Junior, Neyval Costa
dc.contributor.referee2Almeida, Murilo Pereira de
dc.date.accessioned2018-08-01T23:58:07Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T23:58:07Z
dc.date.issued2018-06-05
dc.description.abstractEmission of granular materials stored in stockpiles exposed to wind erosion is an important environmental issue currently discussed. One of the problematic cases are coal and iron ore particles due to the high fugitive emission potential during their handling and storage. Efforts have been made to create and test new models to estimate this type of emission, as in Caliman (2017) case. Caliman (2017) builded and validated the model using experiments with stockpiles composed of a binary mixture of erodible and non-erodible particles in two different proportions of non-erodible particles. As in nature the wind erosion processes occur in a wide range of diameters at various velocities, the present work aimed to investigate the influence of different non-erodible particle size distribution on beds and stockpile emission through the Caliman (2017) model. For the application of the model, some parameters were defined investigate the influence of different non-erodible particle size distribution on beds and stockpile emission through the Caliman (2017) model. In addition, an analysis of the evolution of the surface cover rate of the piles of the experiments used was performed to verify the behavior described in the literature. The results showed that the numerical simulations of the bed did not offer improvements in the modeled emission values. The relationship between the coverage rate and the eroded final height can still be considered linear for mixtures composed of different non-erodible granulometries with variable erodibility. Despite the errors, it is observed that the physical tendency of the erosion phenomenon was well modeled. The model has a physical basis both when it was created and when it was tested in the present work, requiring only deeper investigations of which, among the considerations made, propagated more errors. The analysis of the evolution of the surface cover rate of the experimental piles showed that the particle distribution can be partly explained, both qualitatively and quantitatively. However, not all phenomena can be visualized and included in the analysis.eng
dc.description.resumoA emissão de materiais granulados armazenados em pilhas de estocagem em pátios abertos expostos à erosão eólica é uma importante questão ambiental discutida na atualidade. Um dos casos problemáticos neste aspecto é a existência de partículas de carvão e minério de ferro devido ao elevado potencial de emissão fugitiva durante seu manuseio e armazenamento. Além de resultar em perda de material para as indústrias, aumentam as concentrações de partículas na atmosfera, representando riscos para a saúde quando transportadas para áreas habitadas. Esforços têm sido feitos, no sentido de criar e testar novos modelos para estimar esse tipo de emissão, como no caso de Caliman (2017). Caliman (2017) construiu e validou seu modelo utilizando experimentos com pilhas de estocagem compostas por uma mistura binária de partículas erodíveis e não erodíveis em duas diferentes proporções de partículas não erodíveis. Como na natureza os processos de erosão eólica ocorrem em uma ampla faixa de diâmetros em várias velocidades, o presente trabalho teve como objetivo investigar a influência de mais de uma distribuição de tamanhos não erodíveis com erodibilidade variável na emissão em leitos e em pilhas de estocagem através do modelo de Caliman (2017). Para a aplicação do modelo, alguns parâmetros foram definidos. Primeiramente, simulações numéricas do fluxo de vento em um leito contendo rugosidades foram realizadas para prever a evolução superficial da velocidade de fricção. Além disso, a validade da relação linear entre a taxa de cobertura e a altura erodida de um leito hipotético foi avaliada para características granulométricas mais reais. Finalmente, o modelo foi aplicado e seus resultados comparados com dados experimentais. Adicionalmente, uma análise da evolução da cobertura superficial das pilhas dos experimentos utilizados foi realizada para verificação do comportamento descrito na literatura. Os resultados mostraram que as simulações numéricas do leito não ofereceram melhorias nos valores de emissão modelados. A relação entre a taxa de cobertura e a altura final erodida ainda pode ser considerada linear para misturas compostas de diferentes granulometrias não erodíveis com erodibilidade variável. Apesar dos erros encontrados, observa-se que a tendência física do fenômeno da erosão foi bem modelada. O modelo tem base física tanto quando foi criado como quando foi testado no presente trabalho, requerendo apenas investigações mais profundas de quais, entre as considerações feitas, propagou mais erros. A análise da evolução da cobertura superficial das pilhas experimentais mostrou que se pode, em parte, explicar a distribuição de partículas sob a superfície da pilha tanto qualitativamente quanto quantitativamente. Porém, nem todos os fenômenos podem ser visualizados e incluídos na análise.
dc.formatText
dc.identifier.citationMORAIS, Cristina Lima de. Influência de partículas não-erodíveis com diferentes granulometrias na emissão em leitos e em pilhas de estocagem. 2018. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2018.
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/9454
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectAeolian erosioneng
dc.subjectNumerical simulationseng
dc.subjectFugitive emissionseng
dc.subjectNon-erodible particleseng
dc.subjectSimulação numéricapor
dc.subjectEmissões fugitivaspor
dc.subjectPartículas não-erodíveispor
dc.subjectPátios de estocagempor
dc.subjectMaterial particuladopor
dc.subject.br-rjbnErosão eolica
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.subject.udc628
dc.titleInfluência de partículas não-erodíveis com diferentes granulometrias na emissão em leitos e em pilhas de estocagem
dc.typemasterThesis

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