Métodos numéricos para escoamentos não-newtonianos com superfícies livres: efeitos da tensão superficial

Resumo

Neste projeto propõe-se o estudo de métodos numéricos para a solução de escoamentos de fluidos incompressíveis e não-newtonianos, com ênfase nos efeitos de tensão superficial. A modelagem matemática envolve as equações de Navier-Stokes e um sistema de equações que definem a contribuição do tensor não-newtoniano. Além disso, a modelagem utilizará as condições de contorno de superfície livre considerando a incorporação da tensão superficial. No contexto do método MAC, a formulação numérica combinará uma discretização de diferenças finitas com um método de projeção e uma representação da interface (superfície livre) pelo método de partículas marcadoras (Front-tracking). Os métodos numéricos desenvolvidos serÜao aplicados para a solução de micro-escoamentos de fluidos complexos. Nesta classe de problemas, além das dificuldades encontradas no tratamento das equações que definem o modelo não-newtoniano, um desfio é o tratamento numérico acurado dos efeitos de tensÜao superficial. Portanto, esse projeto de doutorado visa ampliar o uso de ferramentas computacionais para a solução de problemas industriais e de aplicações da ciência e engenharia.