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Métodos numéricos para escoamentos não-newtonianos com superfícies livres: efeitos da tensão superficial

Processo: 17/11428-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
Pesquisador responsável:José Alberto Cuminato
Beneficiário:Débora de Oliveira Medeiros
Instituição-sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
Bolsa(s) vinculada(s):19/08742-2 - Esquemas estabilizantes para resolução de escoamentos viscoelásticos com superfície livre e efeitos de tensão superficial, BE.EP.DR

Resumo

Neste projeto propõe-se o estudo de métodos numéricos para a solução de escoamentos de fluidos incompressíveis e não-newtonianos, com ênfase nos efeitos de tensão superficial. A modelagem matemática envolve as equações de Navier-Stokes e um sistema de equações que definem a contribuição do tensor não-newtoniano. Além disso, a modelagem utilizará as condições de contorno de superfície livre considerando a incorporação da tensão superficial. No contexto do método MAC, a formulação numérica combinará uma discretização de diferenças finitas com um método de projeção e uma representação da interface (superfície livre) pelo método de partículas marcadoras (Front-tracking). Os métodos numéricos desenvolvidos serÜao aplicados para a solução de micro-escoamentos de fluidos complexos. Nesta classe de problemas, além das dificuldades encontradas no tratamento das equações que definem o modelo não-newtoniano, um desfio é o tratamento numérico acurado dos efeitos de tensÜao superficial. Portanto, esse projeto de doutorado visa ampliar o uso de ferramentas computacionais para a solução de problemas industriais e de aplicações da ciência e engenharia.