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
• 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
• 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)