Modelo matemático descreve o escoamento de fluidos em meios porosos

O engenheiro civil Fábio da Cunha Lofrano descreve como desenvolveu um modelo que fornece detalhes do escoamento de fluidos num meio poroso

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jorusp

Conhecer o comportamento de um fluido num meio poroso pode ser a chave para o desenvolvimento de técnicas que poderão melhorar a remediação de solos contaminados ou a extração de petróleo. Foi a partir de um trabalho de recuperação de solo contaminado com plastificantes, numa indústria química do Estado de São Paulo, que verificou-se a necessidade de melhor conhecer como se dava o escoamento de fluidos entre a superfície do solo e o lençol freático (tecnicamente denominado zona vadosa).

Inicialmente, foi desenvolvido um micromodelo, que representava os canais existentes num solo real quanto às suas dimensões, geometria e cargas elétricas. Com o micromodelo, foi possível visualizar o que acontecia nos poros do solo, mas faltava quantificar tais efeitos. Em sua tese de doutorado na Escola Politécnica da USP, o engenheiro civil Fábio da Cunha Lofrano desenvolveu então um modelo matemático capaz de descrever o comportamento do escoamento de fluidos na microescala (na escala dos nanômetros e não visíveis a olho nu) de meios porosos. “Tínhamos, até então, informações sobre o escoamento na macroescala, mas o que nos faltava era um equacionamento na microescala que tornasse as duas compatíveis”, descreveu Lofrano em entrevista ao Novos Cientistas.

Com a orientação dos professores Dione, Podalyro Amaral de Souza e Fernando Akira Kurokawa, o engenheiro elaborou seu modelo com base na Teoria da Informação e no Princípio da Entropia Máxima. Tal teoria e princípio foram desenvolvidos para analisar a qualidade da transmissão de uma mensagem enviada de uma fonte a um destinatário, logo após a Segunda Guerra Mundial. “Obtivemos então uma distribuição de probabilidade das velocidades do fluido na microescala e, assim, foi possível construir uma ponte entre a micro e a macroescala”, explica Lofrano.

O podcast Os Novos Cientistas vai ao ar toda quinta-feira, às 8 horas, dentro do Jornal da USP no Ar, que é apresentado diariamente pela jornalista Roxane Ré (das 7h30 às 9h30) na Rádio USP FM (93,7 MHz).

Ouça a íntegra do podcast.

 

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