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

• Processo: 11/13930-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2012
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Gilcilene Sanchez de Paulo
• Beneficiário: Gilcilene Sanchez de Paulo
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Assunto(s): Fenômenos de transporte Dinâmica dos fluidos computacional Fluxo dos fluidos Fluidos viscoelásticos Superfície livre
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: escoamento viscoelástico | modelo FENE-P | superfície livre | técnicas implícitas | Mecânica dos Fluidos Computacional

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)

Publicações científicas

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(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)

TOME, M. F.; CASTELO, A.; NOBREGA, J. M.; CARNEIRO, O. S.; PAULO, G. S.; PEREIRA, F. T.. Numerical and experimental investigations of three-dimensional container filling with Newtonian viscous fluids. COMPUTERS & FLUIDS, v. 90, p. 172-185, FEB 10 2014. (11/13930-0)

TOME, M. F.; BERTOCO, J.; OISHI, C. M.; ARAUJO, M. S. B.; CRUZ, D.; PINHO, F. T.; VYNNYCKY, M.. A finite difference technique for solving a time strain separable K-BKZ constitutive equation for two-dimensional moving free surface flows. Journal of Computational Physics, v. 311, p. 114-141, APR 15 2016. (13/07375-0, 11/13930-0)

PAULO, G. S.; OISHI, C. M.; TOME, M. F.; SIMOS, T; PSIHOYIOS, G; TSITOURAS, C. A Numerical Study of the FENE-CR Model Applied to a Jet Flow Problem. 11TH INTERNATIONAL CONFERENCE OF NUMERICAL ANALYSIS AND APPLIED MATHEMATICS 2013, PTS 1 AND 2 (ICNAAM 2013), v. 1558, p. 4-pg., 2013-01-01. (11/13930-0, 13/07375-0, 09/15892-9)

PAULO, G. S.; OISHI, C. M.; TOME, M. F.; ALVES, M. A.; PINHO, F. T.. Numerical solution of the FENE-CR model in complex flows. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, v. 204, p. 50-61, FEB 2014. (13/07375-0, 11/13930-0, 09/15892-9)