Simulação numérica de escoamentos viscoelásticos bifásicos

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)