Simulação numérica de escoamentos bidimensionais com superfícies livres e linhas de contato dinâmicas

Autor(es)

Alysson Alexander Naves Silva

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB)
• Data de defesa: 2010-04-26

Membros da banca

Fabrício Simeoni de Sousa; Norberto Mangiavacchi; Paulo Seleghim Junior

• Orientador: Fabrício Simeoni de Sousa

Resumo

Um método lagrangeano-euleriano arbitrário para a resolução de escoamentos dominados por tensão superficial é apresentado neste trabalho. Tais escoamentos são importantes em muitas aplicações, especialmente em canais capilares que frequentemente aparecem em escoamentos em microescala. A resolução deste tipo de escoamento apresenta vários desafios que são abordados neste trabalho. O escoamento é resolvido somente para a fase líquida, com condições de contorno apropriadas para a superfície livre que delimita o líquido e o gás, que é representada por arestas e vértices da malha computacional. Esta se move e se deforma, sendo que sua qualidade é mantida sob controle para não degradar a solução numérica. As equações de Navier-Stokes são discretizadas pelo método de elementos finitos em um referencial arbitrário. O método de incorporação dos efeitos de tensão superficial e linha de contato é explicado em detalhes. Validações comprovam a precisão do método proposto, com comparações através de soluções pseudo-analíticas para casos simples. Finalmente alguns resultados sobre escoamentos em capilares são apresentados (AU)

• Processo FAPESP: 08/01878-1 - Simulação numérica de escoamentos multifásicos bidimensionais com linhas de contato dinâmicas
• Beneficiário: Alysson Alexander Naves Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado