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Análise numérica de esquemas de diferenças finitas para equações constitutivas em escoamentos de fluidos viscoelásticos

Texto completo
Autor(es):
Débora de Oliveira Medeiros
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: São Carlos.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB)
Data de defesa:
Membros da banca:
José Alberto Cuminato; Daniel Onofre de Almeida Cruz; Taygoara Felamingo de Oliveira; Leandro Franco de Souza
Orientador: José Alberto Cuminato; Cássio Machiaveli Oishi
Resumo

Neste trabalho, apresentamos um estudo de métodos numéricos para a solução de escoamentos de fluidos incompressíveis, com ênfase nos efeitos viscoelásticos. O termo da derivada convectada superior é reescrito usando a definição da derivada generalizada de Lie em uma estrutura Lagrangiana, fornecendo um novo esquema numérico para escoamentos de fluidos viscoelásticos. A modelagem matemática envolve as equações de Navier-Stokes e um sistema de equações que definem a contribuição viscoelástica do tensor tensão extra. A formulação numérica combina uma discretização de diferenças finitas, no contexto MAC, com um método de projeção e a reformulação da equação constitutiva. Realizamos análises teóricas dos métodos propostos, estudos de convergência de problemas simples e aplicações na solução de escoamentos de fluidos complexos. Os resultados numéricos concordam com a teoria desenvolvida, apresentam bons resultados quando comparado com outros métodos numéricos da literatura e permitem uma discussão sobre as instabilidades numéricas de problemas de alto número de Weissenberg. (AU)

Processo FAPESP: 17/11428-2 - Métodos numéricos para escoamentos não-newtonianos com superfícies livres: efeitos da tensão superficial
Beneficiário:Débora de Oliveira Medeiros
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado