Estudo de escoamentos transicionais tridimensionais de fluidos viscoelásticos modelados por Giesekus

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Araujo, Matheus Tozo de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Direct numerical simulation; Escoamento entre placas paralelas; Flow between parallel plates; Fluido Giesekus; Giesekus fluid; Laminar-turbulent transition; Simulação numérica direta; Simulação tri-dimensional; Transição laminar-turbulenta; Tri-dimensional simulation
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-17082021-101311/

O presente trabalho investiga, por meio de Simulação Numérica Direta, a evolução e a influência de perturbações não estacionárias em escoamentos viscoelásticos tridimensionais entre placas paralelas, governados pela equação constitutiva Giesekus. Utiliza-se a formulação vorticidadevelocidade a fim de facilitar os cálculos. As equações são resolvidas utilizando um método de diferenças finitas compactas de alta ordem com um método pseudo-espectral na direção transversal. Com o objetivo de avaliar o comportamento das perturbações no escoamento, diferentes simulações numéricas foram realizadas variando-se o parâmetro adimensional aG do modelo Giesekus, o número de onda bz e o número de Weissenberg Wi e os resultados foram comparados com o fluido Newtoniano e resultados da Teoria de Estabilidade Linear. Os resultados mostraram que o aumento do parâmetro aG do modelo Giesekus não causa grande influência na estabilidade dos escoamentos, tornando-os um pouco mais estáveis. O aumento do número de onda bz mostrou que o escoamento tende a ficar mais estável. E os resultados com a variação deWi mostraram que o aumento do número de Weissenberg torna o escoamento mais estável e que a partir de um determinado valor deWi, esse parâmetro passa a não ter tanta influência na estabilidade do escoamento.