Modelagem de interfaces em escoamentos bifásicos de fluidos viscoelásticos usando o software HiG-Flow (2025)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, AQUISSON THEYLLON GOMES DA - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- DOI: 10.11606/T.55.2025.tde-07082025-150725
- Subjects: ESCOAMENTO MULTIFÁSICO; DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL; MÉTODOS NUMÉRICOS EM DINÂMICA DE FLUÍDOS
- Keywords: CSF model; EVSS; EVSS; Giesekus; HiG-flow; HiG-tree; Método VOF; Modelo CSF; Multiphase flow; Oldroyd-B; PLIC-VOF method; VOF method
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Nesta tese, investigou-se a influência da viscoelasticidade em fenômenos de escoamento bifásico, incompressíveis, imiscíveis e isotérmicos. Para isso, foram implementados métodos numéricos no software HiG-Flow, com o objetivo de resolver o conjunto de equações que modela esses fenômenos. O método da fração de volume do fluido (VOF-3D), que descreve a interface implicitamente, foi implementado para modelar a interface em escoamentos bifásicos. Além disso, melhorias foram feitas nos algoritmos VOF-2D implementados em versões anteriores do software. O transporte da interface foi realizado utilizando o tradicional método PLIC (Piecewise- Linear Interface Calculation) do VOF. A tensão interfacial foi calculada com o modelo CSF (Continuum Surface Force), e a curvatura interfacial, que aparece no termo de tensão interfacial, foi determinada pelo método da função altura (HF). Para caracterizar a viscoelasticidade, foram utilizados os modelos constitutivos Oldroyd-B e Giesekus. A estabilização numérica foi realizada utilizando a técnica EVSS (Elastic Viscous Split Stress), que permitiu obter soluções convergentes para o sistema de equações que descreve o escoamento de fluidos viscoelásticos. Além disso, a raiz quadrada foi usada como função de transformação do tensor de conformação, estabilizando os métodos numéricos utilizados nas equações constitutivas. Os resultados foram obtidos por meio da simulação de problemas clássicos da literatura, com destaque para aqueles envolvendo aascensão de bolhas. O módulo bifásico desenvolvido no HiG-Flow permite a consideração de diferentes modelos constitutivos para cada uma das fases do escoamento bifásico, possibilitando simular escoamentos complexos, como aqueles onde uma fase é descrita pelo modelo Oldroyd-b e a outra fase é descrita pelo modelo Giesekus, por exemplo.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 30.05.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
SILVA, Aquisson Theyllon Gomes da. Modelagem de interfaces em escoamentos bifásicos de fluidos viscoelásticos usando o software HiG-Flow. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07082025-150725/. Acesso em: 30 dez. 2025. -
APA
Silva, A. T. G. da. (2025). Modelagem de interfaces em escoamentos bifásicos de fluidos viscoelásticos usando o software HiG-Flow (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07082025-150725/ -
NLM
Silva ATG da. Modelagem de interfaces em escoamentos bifásicos de fluidos viscoelásticos usando o software HiG-Flow [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07082025-150725/ -
Vancouver
Silva ATG da. Modelagem de interfaces em escoamentos bifásicos de fluidos viscoelásticos usando o software HiG-Flow [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07082025-150725/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.55.2025.tde-07082025-150725 (Fonte: oaDOI API)
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