Solução numérica do modelo Oldroyd-B para valores pequenos da razão de viscosidades: aplicação em escoamentos com superfícies livres (2020)
- Autores:
- Autor USP: VIEZEL, CAROLINE - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- DOI: 10.11606/T.55.2020.tde-08092020-164651
- Assuntos: MÉTODOS NUMÉRICOS; MÉTODO DE DIFERENÇAS FINITAS; DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL; MECÂNICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL
- Palavras-chave do autor: Escoamentos viscoelásticos; Finite differences; Free surface; Oldroyd-B; Oldroyd-B; Superfície livre; UCM; UCM; Viscoelastic flows
- Agências de fomento:
- Idioma: Português
- Resumo: Esse trabalho trata do desenvolvimento de um método numérico para simular escoamentos axissimétricos com superfícies livres modelados pela equação constitutiva Oldroyd-B. Uma nova metodologia utilizando o método de diferenças finitas para resolver as equações governantes de escoamentos de fluidos Oldroyd-B em que o parâmetro β pode assumir valores no intervalo [0; 1] é proposta. Assim, fazendo β = 0, esta técnica permite simular escoamentos de fluidos puramente elásticos governados pela equação constitutiva Upper Convected-Maxwell (UCM). Nessa nova estratégia, o tensor tensão extra é calculado em função do tensor conformação que é aproximado implicitamente pelo método de diferenças finitas cujas equações são resolvidas analiticamente. Para obter a solução da equação de conservação de quantidade de movimento e as condições de contorno na superfície livre, emprega-se uma transformação Elastic Viscous Stress Splitting (EVSS) que evita instabilidades numéricas quando β é pequeno. O código numérico é verificado utilizando uma solução analítica para escoamentos axissimétricos em um tubo e também, comparando resultados obtidos na literatura para os escoamentos impacting drop, inchamento do extrudado e inchamento retardado do extrudado de fluidos Oldroyd-B. Novos resultados desses escoamentos são apresentados utilizando o modelo UCM e resultados originais obtidos da simulação dos escoamentos bouncing drops e inchamento retardado do extrudado de fluidos UCM sãoincluídos; os resultados existentes são decorrentes de modelos viscoelásticos com adição de solventes, como por exemplo, Oldroyd-B, Phan-Thien-Tanner (PTT), FENE-P (Finitely Extensibility Nonlinear Elastic), entre outros.
- Imprenta:
- Local: São Carlos
- Data de publicação: 2020
- Data da defesa: 25.03.2020
- Este periódico é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
VIEZEL, Caroline. Solução numérica do modelo Oldroyd-B para valores pequenos da razão de viscosidades: aplicação em escoamentos com superfícies livres. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08092020-164651/. Acesso em: 30 set. 2024. -
APA
Viezel, C. (2020). Solução numérica do modelo Oldroyd-B para valores pequenos da razão de viscosidades: aplicação em escoamentos com superfícies livres (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08092020-164651/ -
NLM
Viezel C. Solução numérica do modelo Oldroyd-B para valores pequenos da razão de viscosidades: aplicação em escoamentos com superfícies livres [Internet]. 2020 ;[citado 2024 set. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08092020-164651/ -
Vancouver
Viezel C. Solução numérica do modelo Oldroyd-B para valores pequenos da razão de viscosidades: aplicação em escoamentos com superfícies livres [Internet]. 2020 ;[citado 2024 set. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08092020-164651/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.55.2020.tde-08092020-164651 (Fonte: oaDOI API)
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