Escoamentos com superfície livre de fluidos complexos

• Processo: 18/22242-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de abril de 2019 - 30 de junho de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
• Convênio/Acordo: University of Bath
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Murilo Francisco Tome
• Beneficiário: Murilo Francisco Tome
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: José Alberto Cuminato
• Vinculado ao auxílio: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Matemática da computação Fluxo dos fluidos Fluidos complexos Fluidos viscoelásticos Cristais líquidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Die-swell | Finite difference method | Free surface flow | liquid crystals | Matemática Computacional | viscoelastic fluids | Mecânica Dos Fluidos Computacional

Resumo

Esta proposta estabelece um plano de pesquisa para investigar duas classes de fluidos complexos. Os primeiros são fluidos viscoelásticos, compostos de moléculas de cadeia longa que transmitem um aspecto de memória ao fluido. O segundo fluido são denominados cristais líquidos nemáticos que são compostos de moléculas semelhantes a bastonetes que dão ao fluido uma preferência direcional (anisotropia). Ambas as classes compartilham propriedades de líquidos e sólidos, o que os torna difíceis de entender matemática e numericamente. Esses materiais apresentam uma variedade de aplicações industriais, tornando sua investigação oportuna e importante. A pesquisa deve se concentrar em escoamentos com superfície livre, em particular o escoamentos conhecido como 'die-swell', que surge em processos de extrusão industrial.Uma combinação única de análise assintótica e técnicas numéricas é proposta para lidar com este problema, a fim de simular esses escoamentos com precisão. Isso envolverá uma sinergia da expertise dos pesquisadores de Bath em métodos assintóticos com a expertise dos pesquisadores paulistas (da USP e da UNESP) em análise numérica.Os pesquisadores de Bath também vão contribuir com seus conhecimentos em modelagem matemática para os Grupos de Estudos de Problemas com a Indústria, realizados em São Carlos. Essa participação inclui pesquisadores de Bath ministrar seminários em Matemática Industrial. Os pesquisadores de São Paulo contribuirão para as atividades do Centro de Doutorado em Bath da SAMBa. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

EVANS, J. D.; CUMINATO, J. A.; PALHARES JUNIOR, I. L.; OISHI, C. M.. Numerical study of the stress singularity in stick-slip flow of the Phan-Thien Tanner and Giesekus fluids. Physics of Fluids, v. 31, n. 9, SEP 2019. (13/07375-0, 18/22242-0, 14/17348-2, 16/20389-8)

EVANS, JONATHAN D.; EVANS, MORGAN L.. The extrudate swell singularity of Phan-Thieri-Tanner and Giesekus fluids. Physics of Fluids, v. 31, n. 11, NOV 2019. (18/22242-0)