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Rock cutting by abrasive water jet: an energy approach (2017)

  • Authors:
  • Autor USP: ARAB, PAOLA BRUNO - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SGS
  • Subjects: CORTE A FRIO; EROSÃO
  • Keywords: FRATURAMENTO DE ROCHAS; CORTE COM JATO D'ÁGUA ABRASIVO
  • Language: Inglês
  • Abstract: O jato d'água abrasivo (AWJ) é uma técnica versátil que tem sido efetivamente aplicada ao corte de rochas desde o fim da década de 1980. A complexidade da interação entre o jato e as rochas dificulta a compreensão detalhada dos fenômenos envolvidos no corte de rochas com AWJ. Por um lado, rochas são materiais complexos gerados em ambientes sem interferência humana. Por outro lado, o AWJ age com alta velocidade e turbulência, dificultando a observação direta do procedimento. Assim, a presente tese de doutorado visa a contribuir com o estudo do corte de rochas com AWJ, incluindo análises de dados qualitativos e quantitativos, ambos de grande importância em estudos de materiais complexos. A análise quantitativa possui foco na investigação da eficiência de corte, a qual pode ser analisada por meio da observação das condições em que há a maior taxa de corte associada à mínima energia fornecida pelo AWJ por volume de rocha removido. Além disso, a eficiência real do corte pode ser analisada a partir da investigação das condições em que a maior parte da energia fornecida pelo AWJ é usada para efetivamente cortar a rocha, descontando perdas por dissipação. Os efeitos da variação da velocidade transversal de corte e da pressão da bomba nos parâmetros de corte também foram investigados, além da influência das propriedades das rochas na energia efetiva de corte. A energia efetiva de corte, denominada energia relativa de formação da ranhura (EKR), foi calculada com base na energia específica e no trabalho de destruição específico dos materiais. Análises de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e petrografia foram conduzidas para visualizar e compreender melhor os diferentes efeitos do corte nas rochas estudadas. Os testes de corte realizados com velocidade transversal do bocal de 200 mm/min e pressão da bomba de 400 MPa apresentaram as melhores eficiências de corteconsiderando-se ambos os métodos de análise de eficiência. Dentre as propriedades das rochas investigadas, a massa específica e a resistência à tração por compressão diametral apresentaram correlações razoáveis com EKR, enquanto que o modulus ratio apresentou as melhores correlações. Observou-se que a ruptibilidade possui papel fundamental na compreensão dos fenômenos envolvidos no corte de rochas com AWJ
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 20.03.2017
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      ARAB, Paola Bruno; CELESTINO, Tarcísio Barreto. Rock cutting by abrasive water jet: an energy approach. 2017.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-11072017-152834/pt-br.php >.
    • APA

      Arab, P. B., & Celestino, T. B. (2017). Rock cutting by abrasive water jet: an energy approach. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-11072017-152834/pt-br.php
    • NLM

      Arab PB, Celestino TB. Rock cutting by abrasive water jet: an energy approach [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-11072017-152834/pt-br.php
    • Vancouver

      Arab PB, Celestino TB. Rock cutting by abrasive water jet: an energy approach [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-11072017-152834/pt-br.php

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