Solução numérica do modelo constitutivo KBKZ-PSM para escoamentos com superfícies livres (2016)
- Authors:
- Autor USP: BERTOCO, JULIANA - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- Subjects: DIFERENÇAS FINITAS; CÁLCULO TENSORIAL; MATEMÁTICA APLICADA; MÉTODOS NUMÉRICOS
- Keywords: Campos de deformação; Deformation fields; Equação constitutiva integral; Finite difference; Free surface; Integral constitutive equation; KBKZ-PSM; KBKZ-PSM; Superfícies livres
- Language: Português
- Abstract: Escoamentos viscoelásticos não estacionários com superfícies livres são comuns em muitos processos industriais e diversas técnicas numéricas têm sido empregadas para reproduzir computacionalmente estes processos. A maioria dos modelos empregados utiliza equações diferenciais na definição do tensor de tensões. Porém, para alguns grupos de fluidos complexos, por exemplo, fluidos de Boger, os modelos integrais mostram-se mais capacitados em fornecer uma boa aproximação para os comportamentos não lineares desses fluidos. Este trabalho trata da solução numérica do modelo constitutivo integral KBKZ-PSM para escoamentos transientes bidimensionais com superfícies livres. O método numérico proposto é uma técnica numérica que utiliza diferenças finitas para simular escoamentos com superfícies livres na presença de paredes sólidas. As principais características do método numérico proposto são: solução das equações de conservação de quantidade de movimento e massa utilizando um método semi-implícito; a condição de contorno na superfície livre é acoplada à equação de Poisson, o que garante conservação de massa; a discretização do tempo t é realizada por uma nova técnica numérica; o tensor de Finger é calculado pelo método dos campos de deformação e avançado no tempo pelo método de Euler modificado. Essa nova técnica é verificada em escoamentos cisalhantes e elongacionais. Adicionalmente, uma solução analítica desenvolvida para escoamentos em canais bidimensionais é empregada paraverificar e analisar a convergência do método proposto. Com relação a escoamentos com superfícies livres, a convergência é verificada por meio de refinamento de malha nas simulações de um jato incidindo sobre placa rígida e no problema do inchamento do extrudado. Finalmente, o método é aplicado para investigar os problemas jet buckling e inchamento do extrudado de fluidos KBKZ-PSM.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 29.11.2016
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ABNT
BERTOCO, Juliana. Solução numérica do modelo constitutivo KBKZ-PSM para escoamentos com superfícies livres. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-16012017-162912/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Bertoco, J. (2016). Solução numérica do modelo constitutivo KBKZ-PSM para escoamentos com superfícies livres (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-16012017-162912/ -
NLM
Bertoco J. Solução numérica do modelo constitutivo KBKZ-PSM para escoamentos com superfícies livres [Internet]. 2016 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-16012017-162912/ -
Vancouver
Bertoco J. Solução numérica do modelo constitutivo KBKZ-PSM para escoamentos com superfícies livres [Internet]. 2016 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-16012017-162912/
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