Projetos
Simulação numérica da reconstrução de sistemas deposicionais em escala de bacia
Resumo
Este projeto é voltado para a pesquisa e o desenvolvimento de novos métodos e metodologias para atingir o objetivo proposto. De forma geral, o objetivo do projeto é desenvolver o ferramental necessário para que se realize, computacionalmente, a reconstrução de sistemas deposicionais siliciclásticos em escala de bacia. Para tanto, planeja-se simular numericamente processos de transporte, deposição e erosão de sedimentos em bacias sedimentares utilizando modelos físicos de escoamento que consideram propriedades com valores médios ao longo da profundidade.
Tópicos de pesquisa
Durante a execução do projeto, diferentes tópicos de pesquisa serão abordados. Inicialmente, o foco será no uso e na comparação de diferentes métodos numéricos para resolver as equações que governam o modelo físico de escoamento introduzido por Dumont et al.[1]. Tal sistema de equações já foi resolvido utilizando o método híbrido de elementos de contorno (HBEM) [2,3,4]. Para este projeto, propõe-se utilizar a formulação convencional do método dos elementos de contorno com integrações numéricas de grande precisão (MCEC) [5]. Além disso, será desenvolvida uma formulação baseada no método dos elementos finitos descontínuos (MEF-DG) para resolver as mesmas equações. Então, os resultados obtidos com os três métodos citados (HBEM, MCEC e MEF-DG) serão comparados.
Em uma segunda fase, planeja-se aprimorar o modelo físico contemplado. Ao mesmo tempo, serão realizados os devidos ajustes nas formulações numéricas desenvolvidas no projeto, que novamente terão seus resultados comparados. Com essa finalidade, inicialmente será realizado um estudo bibliográfico preliminar sobre o impacto (ou a relevância) dos diferentes fatores que podem influenciar a dinâmica e, por conseguinte, o resultado da simulação do processo de transporte de sedimentos e da evolução de sistemas deposicionais. O resultado desse estudo irá guiar a ordem em que diferentes elementos serão adicionados ao modelo. Então, uma vez incorporado um dado fenômeno ao modelo, deseja-se determinar numericamente a sua relevância para a simulação da formação de sistemas deposicionais em escala de bacia.
- [1] Dumont, N. A. - “Simulating clastic sedimentation - flow of a sediment layer on the sea bed”, Relatório técnico, maio de 2004.
- [2] Dumont, N. A., Mamani, E. Y., Aguilar, C. A., Peixoto, H. F. C. - “An embedded variationally-hybrid boundary element formulation for the solution of Navier Stokes equations over irregular two-dimensional domains”, Advances in Boundary Element Techniques XVI, pp 223-231, LC, Ltd, UK, ISBN 978-0-9576731-2-0, eds. V. Mantic, A. Saez e M. H. Aliabadi, Valencia, Espanha, 6-8 de julho de 2015.
- [3] Dumont, N. A., Mamani E. Y., Aguilar, C. A., Peixoto H. F. C. - “On the depth-averaged simulation of three-dimensional flow in irregularly shaped Sedimentary Basins”, Relatório técnico.
- [4] Dumont, N. A., Mamani E. Y., Aguilar, C. A., Peixoto H. F. C., Lopes, A. A. de O., Lopes, S. - “On a depth-averaged numerical simulation of flow phenomena in sedimentary basins”, Proceedings of the XXXVI Ibero-Latin American Congress on Computational Methods in Engineering - Cilamce 2015.
- [5] Neto, O. A. do A. - “Aplicação consistente do método dos elementos de contorno a problemas de mecânica da fratura”, Dissertação de mestrado, PUC-Rio, março de 2020.
Núcleo de pesquisa responsável
Coordenação
Alexande A. de O. Lopes (Inpetu)
Ney A. Dumont (PUC-Rio)
Stefane Rodrigues Xavier Lopes (Inpetu)
Pesquisadores
Flávio P. Nascimento
Túlio L. Santos
Duração
Junho/2020 - Junho/2024 (previsto)