Solução numérica de escoamentos tridimensionais governados por equações constitutivas integrais: K-BKZ e UCM

• Processo: 08/06293-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2008
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2010
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Murilo Francisco Tome
• Beneficiário: Italo Valença Mariotti Tasso
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 04/16064-9 - Mecânica dos fluídos não estacionária: aplicações em aeronáutica e em reologia, AP.TEM
• Assunto(s): Fluxo dos fluidos Fluidos viscoelásticos Reologia computacional Superfície livre Diferenças finitas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Diferenças Finitas | Escoamentos viscoelásticos | Marker-and-Cell | Modelos integrais K-BKZ e UCM | Reologia computacional | Superfícies Livres | Mecânica dos fluidos computacional

Resumo

Este trabalho tem como objetivo desenvolver um método numérico para simular escoamentos incompressíveis, tridimensionais, de fluidos viscoelásticos governados pelos modelos integrais Upper-Convected Maxwell (UCM) e K-BKZ (Kaye-Bernstein, Kearsley e Zapas). As equações governantes são resolvidas pelo método de diferenças finitas em uma malha deslocada. O tensor de Finger, B}_t'(t), é calculado com base nas idéias do método de campos de deformação (Peters et al. - J. Non-Newtonian Fluid Mech. (2000), vol. 89, pp. 209--228), de maneira que não há a necessidade de seguir a trajetória da partícula de fluido para descrever a história de deformação do fluido. As equações de Navier-Stokes são resolvidas pela metodologia GENSMAC3D [16]. O c\'alculo do tensor extra-tensão ser\'a efetuado por um m\'etodo de 3a. ordem (a ser desenvolvido nesse trabalho) utilizando as id\'eias apresentadas em Tomé et al. [18]. Pretende-se obter resultados numéricos para escoamentos tridimensionais com superfícies livres modelados pelas equações integrais UCM e K-BKZ. Além disso, pretende-se também obter resultados de validação do método proposto nesse trabalho. (AU)