Desenvolvimento de um método numérico para simular escoamentos viscoelásticos axissimétricos com superfícies livres

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: Silva, Marcela Alexandra da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Não disponível; Not available
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-18122017-142923/

Neste trabalho são apresentadas as equações governantes para um fluido Oldroyd-B juntamente com as condições de contorno para escoamentos viscoelásticos axissimétricos com superfícies livres. Um método numérico para simular escoamentos com superfícies livres é apresentado e as equações resultantes são resolvidas utilizando o método de diferenças finitas numa malha deslocada. São desenvolvidas formulações para o cálculo do tensor extra-tensão em contornos rígidos e no eixo de simetria. As condições de contorno na superfície livre são discutidas em detalhes. Os termos convectivos são aproximados pelo método \'upwind\' de alta ordem CUBISTA (\'A convergent and universally bounded interpolation scheme for the treatment of advection\'). O fluido é modelado utilizando a técnica \'Marker-and-Cell\' o que permite visualizar e localizar a superfície livre do fluido. Para evitar ondulações, a superfície livre é suavizada pela técnica TSUR (\'Trapezoidal Surface Removal\'). O método numérico descrito neste trabalho foi implementado no sistema de simulação Freeflow-AXI e validado comparando os resultados numéricos do escoamento em um tubo com a respectiva solução analítica. Resultados numéricos incluem: simulação do inchamento do extrudado, gota incidindo contra uma superfície rígida e a simulação do \'splashing drop\' para vários números de Reynolds e de Weissenberg.