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Desenvolvimento de um algoritmo numérico de rastreamento de interface para a simulação de escoamentos viscoelásticos de superfície livre

Processo:23/00062-8
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Data de Início da vigência: 17 de junho de 2023
Data de Término da vigência: 27 de julho de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Antonio Castelo Filho
Beneficiário:Antonio Castelo Filho
Pesquisador visitante:Celio Bruno Pinto Fernandes
Instituição do Pesquisador Visitante: Universidade do Minho (UMinho) , Portugal
Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Município da Instituição Sede:São Carlos
Assunto(s):Extrusão de polímeros  Fluidos viscoelásticos  Método dos volumes finitos  Viscoelasticidade 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Condições de contorno de superfície livre | Extrusão de Polímeros | Fluidos Viscoelásticos | Método dos volumes finitos | OpenFOAM | Rastreamento de interface | Viscoelasticidade

Resumo

O inchamento do polímero que ocorre no processo de extrusão é um fenômeno bem conhecido exibido por fluidos viscosos saindo de canais de fluxo confinados. Este fenômeno é de grande interesse em aplicações gerais de processamento de polímeros. Por exemplo, o fenômeno de inchamento aparece no processo de extrusão quando o polímero fundido é empurrado para fora da fieira de extrusão, o que pode distorcer significativamente o perfil extrudido.O desenvolvimento de métodos numéricos computacionais para modelagem numérica de fluxo de fluído de superfície livre é uma área de pesquisa muito ativa. Os métodos de malha móvel (MM), também conhecidos como métodos de rastreamento de interface MM (RI), oferecem potencialmente a maior precisão em escoamentos multifásicos, uma vez que a interface entre as fases é nitidamente representada pelo limite computacional.Este projeto visa desenvolver um método MM RI implementado em OpenFOAM para simular fluxos de superfície livre incompressíveis 3D para o problema de benchmark de inchamento em extrusão. O algoritmo disponível para simular inchamento de fluídos Newtonianos será expandido para fluídos viscoelásticos. A validação de tal algoritmo é computacionalmente cara e deve ser feita usando recursos de HPC. (AU)

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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)
SILVA, AQUISSON T. G. DA; FERNANDES, CELIO; ORGANISTA, JUNIORMAR; SOUZA, LEANDRO; CASTELO, ANTONIO. Validation of HiG-Flow Software for Simulating Two-Phase Flows with a 3D Geometric Volume of Fluid Algorithm. MATHEMATICS, v. 11, n. 18, p. 21-pg., . (19/07316-0, 13/07375-0, 23/00062-8)