Desenvolvimento de um método numérico para simular escoamentos transientes viscoelásticos com superfícies livres

Resumo

Este projeto de pesquisa propõe a obtenção de resultados numéricos para escoamentos transientes complexos com superfícies livres envolvendo um fluido viscoelástico FENE-P.As equações governantes para escoamentos transientes incompressíveis de um fluido FENE-P serão resolvidas utilizando o método de diferenças finita numa malha deslocada. O fluido será modelado utilizando a técnica 'Marker-and-Cell' (MAC) o que permitirá visualizar e localizar a superfície livre do fluido. Pretende-se resolver a equação constitutiva FENE-P utilizando um método de alta ordem para aproximar os termos convectivos e, portanto, uma formulação matemática apropriada para o cálculo do tensor das tensões em fronteiras fixas utilizando modelo FENE-P será desenvolvida. Além disso, pretende-se empregar um tratamento implícito para resolver a equação de conservação de quantidade de movimento juntamente com a equação da pressão. O método numérico desenvolvido nesse trabalho será validado através da comparação dos resultados numéricos com resultados analíticos e/ou experimentais. Serão obtidos resultados numéricos para escoamentos complexos com superfície livre de um fluido FENE-P, tais como, o problema do jet buckling e do dieswell, nos casos 2D e 3D. (AU)