Modelagem e simulação do escoamento de películas finas em superfícies sólidas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Silva, Narcisa Corrêa da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Thin films; Lubrication theory; Nonlinear partial differential equations; Spectral method; Escoamento; Métodos de simulação; Lubrificação e lubrificantes; Determinantes jacobianos; Películas finas; Teoria de lubrificação; Equações diferenciais parciais não lineares; Método espectral; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18434

O presente trabalho visou o estudo e implementação de esquemas numéricos para uma classe de problemas modelados por equações diferenciais parciais de alta ordem, as quais são não lineares. Os problemas considerados surgem em teoria da lubrificação, onde películas finas constituídas de fluidos viscosos deslocam-se em contato com superfícies sólidas. Tais equações, em geral de quarta ordem, podem ser degeneradas. De fato, esses modelos podem apresentar termos singulares adicionais de segunda ordem, os quais comumente descrevem efeitos de gravidade e de interações moleculares. Além disso, um modelo teórico e numérico é formulado para descrever a dinâmica de uma fina camada de líquido em uma superfície inclinada impulsionada pela gravidade. Este trabalho utiliza o chamado algoritmo espectral, o qual é um método para a solução de sistemas não lineares de grande porte, que não resolve sistemas lineares, nem usa qualquer informação explícita associada com a matriz Jacobiana. Simulações numéricas características da evolução de películas finas são apresentadas e os resultados obtidos mostram que o algoritmo espectral é um método eficiente para a simulação de escoamentos de películas finas em superfícies sólidas.