Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Doutor em Ciências (D.Sc.)

Aquecimento do Solo na Vizinhança de um Eletrodo de Terra de um Sistema de CCAT Considerando a Interação entre Fenômenos Elétricos, Térmicos e Eletroosmóticos

José Eduardo Telles Villas

Outubro/2000

Orientador:

Carlos Manuel de Jesus C. M. Portela

Programa:

Engenharia Elétrica

      O estado da arte no tema Aquecimento do Solo na Vizinhança de um Eletrodo de Terra de um Sistema de CCAT apresenta deficiências quanto às interações entre os fenômenos elétricos, térmicos e eletroosmóticos que regem o comportamento transitório/dinâmico do processo de elevação de temperatura do solo. Tais deficiências decorrem de uma caracterização incorreta do solo face à corrente que circula no eletrodo. Nesta tese, foi desenvolvido um programa para configurações genéricas de eletrodos, que permite caracterizar solos não-homogêneos quanto aos perfis de temperatura verificados durante a operação contínua do eletrodo, visando seu dimensionamento seguro face ao risco de "colapso"do solo (vitrificação) por "instabilidade térmica". Verificou-se a inadequação das metodologias simplificadas constantes na literatura para cálculo do aquecimento do solo, ao desprezar a troca de calor solo-ar. Da formulação analítica para investigação da propagação do calor no solo, desenvolveu-se uma modelagem objetiva para a eletroosmose, sendo aplicada à configuração básica de um eletrodo toroidal em anel, obtendo-se sua influência nas distribuições espaço-tempo de temperaturas. A contribuição ao estado da arte é permitir a avaliação, atavés dos parâmetros do solo (resistividade elétrica, condutividade térmica, etc.), da influência dos fenômenos térmicos, hidráulicos, pressão de vapor, e em particular, dos eletroosmóticos e de termodifusão, na elevação da temperatura do solo, como resultado da migração da umidade na vizinhança do eletrodo.