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Extensão de GENSMAC para escoamentos de fluidos governados pelos modelos integrais Maxwell e K-BKZ (2006)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: ARAÚJO, MANOEL SILVINO BATALHA DE - ICMC
  • USP Schools: ICMC
  • Sigla do Departamento: SCE
  • Subjects: MECÂNICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL; MÉTODO DE DIFERENÇAS FINITAS
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho tem como objetivo desenvolver um método para simular escoamentos incompressíveis, isotérmicos, confinados ou com superfícies livres, de fluidos viscoelásticos governados pelos modelos integrais de Maxwell e K-BKZ (Kaye-Bernstein, Kearsley e Zapas). A técnica numérica apresentada é uma extensão do método GENSMAC (Tomé e McKee - J. Comp. Phys., (110), pp 171-186, 1994) para a solução das equações de conservação, juntamente com as equações constitutivas integrais de Maxwell e K-BKZ. As equações governantes são resolvidas pelo método de diferenças finitas em uma malha deslocada. O tensor de Finger, 'B IND. t POT.''(t), é calculado com base nas idéias do método de campos de deformação (Peterset al. - J. Non-Newtonian Fluid Mech. (89), pp 209-228, 2000), de maneira que não há a necessidade de seguir a trajetória da partícula de fluido para descrever a história de deformação da partícula. Uma abordagem diferente para a discretização do tempo passado é utilizada e o tensor de Finger e o tensor das tensões são calculados utilizando um método de segunda ordem. A validação do método numérico descrito nesse trabalho foi feita utilizando o escoamento em um canal bidimensional e a solução numérica obtida para a velocidade e para as componentes de tensão com o modelo de Maxwell foram comparadas com as respectivas soluções analíticas no estado estacionário, mostrando excelente concordância. Os resultados numéricos para a simulação de escoamento em umacontração planar 4 : 1 mostraram bons resultados, tanto qualitativos, quanto quantitativos, quando comparados com os resultados experimentais de Quinzani et al. (J. Non-Newtonian Fluid Mech. (52), pp 1-36,1004). Além disso, utilizando o modelo de Maxwell e K-BKZ, o escoamento em uma contração planar 4:1 foi simulado para vários números de Weissenberg e os resultados obtidos estão de acordo os encontrados na literatura. Resultados numéricos de escoamentos com superfícies livres modelados pelas equações integrais de Maxwell e K-BKZ são apresentados. Em particular, a simulação numérica do jato oscilante para diferentes números de Weissenberg e diferentes números de Reynolds é apresentada
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 22.05.2006
  • Acesso online ao documento

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    ICMC30300035511T A663ex e.1
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    • ABNT

      ARAÚJO, Manoel Silvino Batalha de; TOMÉ, Murilo Francisco. Extensão de GENSMAC para escoamentos de fluidos governados pelos modelos integrais Maxwell e K-BKZ. 2006.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2006. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08022007-151417/ >.
    • APA

      Araújo, M. S. B. de, & Tomé, M. F. (2006). Extensão de GENSMAC para escoamentos de fluidos governados pelos modelos integrais Maxwell e K-BKZ. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08022007-151417/
    • NLM

      Araújo MSB de, Tomé MF. Extensão de GENSMAC para escoamentos de fluidos governados pelos modelos integrais Maxwell e K-BKZ [Internet]. 2006 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08022007-151417/
    • Vancouver

      Araújo MSB de, Tomé MF. Extensão de GENSMAC para escoamentos de fluidos governados pelos modelos integrais Maxwell e K-BKZ [Internet]. 2006 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-08022007-151417/

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