Tese

Análise de Estabilidade Convectiva e Absoluta em Escoamentos de Jato Plano de Fluidos do tipo Oldroyd-B e Giesekus (2024)

• Authors:
  • Sterza, Rafael de Lima
  • Souza, Leandro Franco de (Orientador)
• Autor USP: STERZA, RAFAEL DE LIMA - ICMC
• Unidade: ICMC
• Sigla do Departamento: SME
• DOI: 10.11606/T.55.2024.tde-25042025-144712
• Subjects: ESTABILIDADE; DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL
• Keywords: Convective and absolute Instability; Direct numerical simulation; Escoamento de jato plano; Instabilidade convectiva e absoluta; Linear stability theory; Modelos Oldroyd-B e Giesekus; Oldroyd-B and Giesekus models; Planar jet flow; Simulação numérica direta
• Agências de fomento:
  • Financiamento FAPESP
  • Financiamento CAPES
• Language: Português
• Abstract: O estudo da dinâmica dos fluidos viscoelásticos é fundamental para compreender e otimizar diversos processos industriais e fenômenos naturais. Este trabalho investiga a estabilidade dos escoamentos de jatos viscoelásticos, com ênfase na transição entre escoamentos laminares e turbulentos. Utilizando modelos constitutivos como Upper-Convected Maxwell (UCM), Oldroyd- B e Giesekus, foram analisados os modos de instabilidade de Kelvin-Helmholtz em escoamentos de jatos submersos. O objetivo principal é examinar a estabilidade convectiva e absoluta desses escoamentos e comparar com os resultados dos escoamentos de jatos Newtonianos, aplicando a Teoria de Estabilidade Linear (LST) e a Simulação Numérica Direta (DNS). A análise de estabilidade foi conduzida tanto através da LST quanto da DNS, permitindo uma comparação detalhada entre os modos de instabilidade em escoamentos de jatos viscoelásticos e Newtonianos. Os resultados da análise convectiva indicam que os efeitos não Newtonianos são mais significativos em números de Reynolds baixos. As características de instabilidades se mostraram semelhantes nos casos estudados, onde, à medida que a concentração de polímeros no fluido diminui, o escoamento se torna mais estável, reduzindo a faixa de frequência instável (análise espacial) ou a faixa do número de onda instável (análise temporal). Em relação ao número de onda transversal , verificou-se que, conforme aumenta, as taxas de máxima amplificação espacial e temporal diminuem. Paraa análise de instabilidade absoluta, observou-se que, apesar do modelo Giesekus apresentar uma região de instabilidade convectiva mais ampla em comparação com o modelo Oldroyd-B, o parâmetro G atenua os efeitos da instabilidade absoluta. Conclui-se, então, que a estabilidade dos escoamentos de jatos viscoelásticos depende fortemente dos parâmetros adimensionais dos modelos constitutivos. As diferenças nas características das instabilidades entre fluidos viscoelásticos e Newtonianos foram destacadas, contribuindo para uma compreensão dos fenômenos de estabilidade em sistemas fluidos complexos.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2024
• Data da defesa: 19.11.2024

Informações sobre o DOI: 10.11606/T.55.2024.tde-25042025-144712 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo NÃO é de acesso aberto
  

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How to cite

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• ABNT

  STERZA, Rafael de Lima. Análise de Estabilidade Convectiva e Absoluta em Escoamentos de Jato Plano de Fluidos do tipo Oldroyd-B e Giesekus. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-25042025-144712/. Acesso em: 24 fev. 2026.

• APA

  Sterza, R. de L. (2024). Análise de Estabilidade Convectiva e Absoluta em Escoamentos de Jato Plano de Fluidos do tipo Oldroyd-B e Giesekus (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-25042025-144712/

• NLM

  Sterza R de L. Análise de Estabilidade Convectiva e Absoluta em Escoamentos de Jato Plano de Fluidos do tipo Oldroyd-B e Giesekus [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-25042025-144712/

• Vancouver

  Sterza R de L. Análise de Estabilidade Convectiva e Absoluta em Escoamentos de Jato Plano de Fluidos do tipo Oldroyd-B e Giesekus [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-25042025-144712/

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