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Simulação numérica de escoamentos viscoelásticos bifásicos

Processo: 15/04548-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2015
Vigência (Término): 30 de setembro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
Pesquisador responsável:José Alberto Cuminato
Beneficiário:Rafael Alves Figueiredo
Supervisor no Exterior: Manuel António Moreira Alves
Instituição-sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Universidade do Porto (UP), Portugal  
Vinculado à bolsa:11/09194-7 - Simulação numérica do efeito de Weissenberg, BP.DR
Assunto(s):Diferenças finitas   Escoamento bifásico   Fluidodinâmica computacional   Fluidos viscoelásticos

Resumo

A simulação de escoamentos viscoelásticos multifásicos tem grande importância acadêmica no desenvolvimento de técnicas numéricas robustas capazes de prever com precisão o comportamento do escoamento e, industrial devido às várias aplicações envolvendo este tipo de escoamento. Os desafios encontrados para simular esse tipo de escoamento são muitos, dos quais podemos citar a solução das equações de Navier-Stokes em geometrias complexas, a escolha correta da equação constitutiva para representar o problema, representação e atualização da interface, cálculo da tensão superficial, problema de estabilidade numérica para resolver escoamentos com elevada elasticidade, ou seja, baixos números de Reynolds e altos números de Weissenberg. Portanto, pretendemos no estágio de pesquisa no exterior aperfeiçoar e implementar uma metodologia capaz de simular escoamentos viscoelásticos multifásicos com elevada elasticidade. Pretendemos também realizar uma análise numérica de alguns escoamentos viscoelásticos complexos com presença de interface, entre eles o efeito de Weissenberg, também conhecido como rod-climbing effect, ascensão de bolhas em fluido viscoelástico, entre outros. Acreditamos que ao fim deste estágio, iremos obter resultados científicos relevantes e alcançar todos os objetivos do projeto de pesquisa principal, referente à bolsa no país. No projeto principal foi construída uma versão preliminar do código, para simular escoamentos viscoelásticos bifásicos. Um artigo com alguns resultados gerados por esse código foi submetido para um evento da área. Entretanto, ainda é necessário aperfeiçoar a metodologia implementada para simular escoamentos com altos números de Weissenberg. Esse problema é conhecido como High Weissenberg Number Problem (HWNP) e atualmente é o foco principal do estágio. (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)
FIGUEIREDO, R. A.; OISHI, C. M.; AFONSO, A. M.; TASSO, I. V. M.; CUMINATO, J. A. A two-phase solver for complex fluids: Studies of the Weissenberg effect. INTERNATIONAL JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW, v. 84, p. 98-115, SEP 2016. Citações Web of Science: 3.

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