Simulações numéricas de escoamentos viscoelásticos utilizando o OpenFOAM

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Haines Júnior, Luiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Fluidodinâmica computacional; Modelos viscoelásticos; Viscosidade dependendo da pressão; Tempo de relaxação dependendo da pressão; Método dos volumes finitos; Fluidos viscoelásticos; Contração 4:1; OpenFoam; RheoTool; Viscoelastic fluids; Pressure dependent viscosity; Pressure dependent relaxation time; Channel; Contraction 4:1
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204493

O presente trabalho apresenta estudos numéricos para escoamentos de uidos viscoelásticos em que a viscosidade polimérica ηP e o tempo de relaxação λ variam linearmente com a pressão p. Estas modelagens foram incluídas nos modelos Oldroyd-B e UCM e implementadas no ambiente de simulação de escoamentos viscoelásticos rheoTool, baseado no OpenFOAM R . Desta forma, neste trabalho é apresentada uma introdução aos softwares para simulação de escoamentos OpenFOAM R e rheoTool, é dada uma breve ideia de discretização pelo método dos volumes nitos e de metodologias numéricas, como o método SIMPLE e algumas de suas variações, que fazem parte do OpenFOAM R . A nova modelagem implementada é, então, aplicada aos estudos numéricos de escoamentos entre placas paralelas xas (canal) e em uma contração 4:1. No caso do escoamento em um canal, primeiramente é realizado uma análise de convergência a partir do re namento de malha para o escoamento totalmente desenvolvido. Para o problema da contração 4:1, são apresentados inicialmente resultados de veri cação através de comparações com resultados existentes na literatura. Em seguida, para ambos os problemas, um estudo paramétrico detalhado mostra a forte in uência no comportamento do escoamento quando as variações da viscosidade e do tempo de relaxação com a pressão são levadas em consideração. Para que o estudo paramétrico possa ser ampliado, a metodologia Log-conformation é utilizada para amenizar o problema do alto número de Weissenberg e obter maior estabilidade nos resultados.