&bala; Física 18, S81
Um modelo teórico de instabilidade de onda de superfície corresponde às observações de um fluxo de detritos lamacentos em um vale alpino.
Instituto Federal de Pesquisa Swiss WSL
No mês passado, uma geleira em colapso desencadeou um deslizamento de terra que destruiu 90% da vila suíça de Blatten. Alguns quilômetros de Blatten, o Vale Illgraben experimenta os detritos de detritos várias vezes por ano, embora esses fluxos sejam mais enlameados e sejam disparados por chuva ou derretimento de neve. Xiannan Meng e colegas da Universidade Marítima de Dalian, na China, desenvolveram um conjunto de equações para descrever os fluxos de detritos lamacentos e compararam suas soluções a um evento especialmente documentado que ocorreu em Illgraben em 2013 (1). Em explicit, os pesquisadores descobriram que seu modelo captura a dinâmica das ondas de rolo, uma instabilidade fluida-mecânica que faz com que as ondas de superfície se propagem na direção do fluxo.
Um fluxo se torna suscetível à instabilidade da onda de rolagem quando seu número de Froude-a proporção de forças inerciais e gravitacionais que atuam no fluxo-atinge um certo valor característico. Este valor foi determinado para fluxos granulares secos e fluxos líquidos puros. Mas os fluxos mistos são menos bem caracterizados, especialmente os fluxos de detritos lamacentos, que são saturados com água e cujas frações sólidas são dominadas por pequenos grãos.
Para recriar o evento Illgraben de 2013, Meng e colegas implementaram seu modelo em uma simulação numérica que reproduziu a topografia native. Eles desencadearam a instabilidade da onda de rolo, adicionando pequenos inchaços distribuídos aleatoriamente à base do fluxo e depois observaram a maneira como as ondas de rolagem que se seguiram desenvolvidas, propagadas e mescladas. Tendo encontrado uma boa combinação com o evento do mundo actual, eles inferiram de seu modelo que a instabilidade é desencadeada em fluxos enlameados em um número de Froude um pouco mais alto (correspondendo a um fluxo mais rápido) do que o de um fluxo granular seco, mas abaixo do fluxo de água pura.
–Marric Stephens
Marric Stephens é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Bristol, Reino Unido.
Referências
- X. Meng et al.“Instabilidade de ondas de rolos e evolução dos fluxos de detritos monofásicos”. Phys. Rev. Fluids (2025).