Diferença de pressão nas duas fases por meio da

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(diferença de pressão nas duas fases) por meio da equação de Young-Laplace, Equação (19), sendo θ o ângulo de contato. Por sua vez, Δ P , nas análises numéricas, está relacionado à densidade por meio da equação de estado. rρg σ h = (18) r σ Δ P = cos θ (19) Os valores de ascensão capilar obtidos analiticamente são relativamente inferiores aos obtidos numericamente, 23,6 lu e 28 lu respectivamente na simulação da Figura 13. Uma das razões pode ser atribuída à imprecisão do cálculo da tensão capilar σ na simulação. Outra ra- zão é a variação vertical da densidade detectada ao longo do líquido, o que representa um grau de compressibilidade nessa fase. Contudo, o fenômeno físico foi reproduzido qualitativamen- te. De acordo com Sukop e Thorne (2007), melhores modelos multifásicos são necessários para representar o fenômeno de ascensão capilar com maior precisão. 4.5.2 Aplicação ao fenômeno de infiltração A simulação da infiltração pelo MLB pode ser realizada a partir de análises multifásicas utilizando o modelo de Shan e Chen (1993). Resultados de simulações do processo de infil- tração apresentam concordância qualitativa com resultados experimentais, além de mostrar a capacidade do MLB de simular fluxo em geometrias complexas. Durand et al. (2011) reali- zaram um conjunto de análises de infiltração para diferentes condições de umidade e índice de vazios do meio poroso. A Figura 14 mostra um exemplo das geometrias utilizadas pelos autores onde o raio e a distância entre círculos, constituídos por grupos de nós sólidos, foram variados de modo a representar diferentes índices de vazios. Além disso, os nós da parte in- ferior do domínio foram definidos como sólidos, representando uma camada impermeável. Condições de contorno periódicas foram aplicadas no lado esquerdo e direito do domínio, de modo a simular um domínio com largura infinita. Figura 14. Geometria característica utilizada nas análises de infiltração.
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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 fo- ram dispostas aleatoriamente nos interstícios da camada porosa até atingir o valor de satura- ção 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
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