Simulação numérica de transição de escoamentos de fluidos viscoelásticos

• Processo: 17/11068-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Analice Costacurta Brandi
• Beneficiário: Laison Junio da Silva Furlan
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Assunto(s): Transição laminar-turbulenta Ondas de Tollmien-Schilichting Lei de Poiseuille Fluidos viscoelásticos Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: escoamento de Poiseuille | fluido viscoelástico | Simulação numérica direta | teoria de estabilidade linear | Transição laminar-turbulenta | Transição Laminar-Turbulenta

Resumo

Diversos escoamentos de interesse prático são de fluidos viscoelásticos e muitas vezes é desejável saber se estes escoamentos propagam-se no estado laminar ou no turbulento. Embora a hidrodinâmica de fluidos viscoelásticos sejam fortemente afetadas pelo balanço entre forças inerciais e elásticas no escoamento, o efeito da elasticidade sobre a estabilidade de escoamentos inerciais não é completamente estabelecido. No presente projeto, estuda-se a transição laminar-turbulenta, em que será investigada a convecção de ondas de Tollmien-Schlichting para o escoamento incompressível bidimensional de Poiseuille para um fluido viscoelástico, utilizando a equação constitutiva Giesekus. Para isto, serão utilizadas a Simulação Numérica Direta (DNS) e a Teoria de Estabilidade Linear (LST) para verificar a estabilidade dos escoamentos de fluidos viscoelásticos a perturbações não estacionárias. Na formulação DNS as equações de Navier-Stokes juntamente com a equação constitutiva Giesekus serão resolvidas utilizando métodos de diferenças finitas compactas de alta ordem. Enquanto que na análise LST a equação de Orr-Sommerfeld é modificada para um fluido viscoelástico e resolvida pelo método Shooting. A fim de avaliar as taxas de amplificação máxima e as curvas neutras de estabilidade, diferentes simulações numéricas serão realizadas variando-se os parâmetros adimensionais para o escoamento de fluido viscoelástico e comparando com o escoamento de fluido Newtoniano. (AU)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

FURLAN, Laison Junio da Silva. Análise de estabilidade de escoamentos do fluido viscoelástico Giesekus. 2018. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências e Tecnologia. Presidente Prudente Presidente Prudente.