Aplicação da transformação núcleo-conformação na estabilidade de escoamentos de fluidos viscoelásticos

• Main Author: Carreira, Beatriz Liara
• Publication Date: 2020
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UNESP
• Download full: http://hdl.handle.net/11449/202191
• topic: Problema do alto número de Weissenberg; Tensor conformação; Simulação numérica direta; Fluido viscoelástico; High Weissenberg number problem; Conformation tensor; Direct numerical simulation; Viscoelastic fluid

O Problema do Alto Número de Weissenberg (HWNP) consiste na ocorrência de um colapso dos esquemas numéricos aplicados na solução da equação constitutiva para fluidos não-Newtonianos, que pode acarretar no surgimento de instabilidades ou na nãoconvergência da solução. No decorrer de décadas, vários estudos dedicaram-se a identificar as causas e desenvolver métodos estabilizadores deste problema. Uma formulação, chamada núcleo-conformação, ganhou destaque na literatura e admite o uso de transformações aplicadas ao tensor conformação, preservando suas propriedades necessárias para garantia da convergência dos métodos. Desse modo, o objetivo do presente trabalho é aplicar a formulação núcleo-conformação como técnica estabilizadora do Problema do Alto Número de Weissenberg no escoamento de Poiseuille bidimensional para fluido incompressível e viscoelástico do tipo Giesekus, a fim de investigar a estabilidade hidrodinâmica desses escoamentos, observando a amplificação e/ou amortecimento das ondas de Tollmien-Schlichting na transição laminar-turbulenta. Simulações numéricas foram realizadas utilizando a Simulação Numérica Direta com diferentes técnicas de estabilização, variando os parâmetros adimensionais para o escoamento de fluido viscoelástico e comparando com simulações de fluidos Newtonianos.