
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Econômica
Tipo do Documento: Tese
Título: MODELO DE FECHAMENTO PARA O TENSOR DE INTERFACE NO MODELO DE DOIS FLUIDOS: MODELAGEM MATEMÁTICA E SIMULAÇÃO NUMÉRICA
Orientador
- SELENE MARIA DE ARRUDA GUELLI ULSON DE SOUZA
Aluno
- RICARDO VICENTE DE PAULA REZENDE
Conteúdo
O tema central desta tese é a proposição de modelos de fechamento para a densidade de força interfacial necessária à solução do modelo de dois fluidos empregado amplamente na descrição de escoamentos multifásicos. os modelos de fechamento empregados até então fazem uso da decomposição dos diversos fenômenos que ocorrem na interação das fases como o arrasto, tração, desenvolvimento de camadas limites hidrodinâmicas, gradientes adversos de pressão e vorticidade, possuindo cada um sua própria descrição matemática e correlações para seus respectivos parâmetros empíricos. estes últimos são dependentes de uma série de números adimensionais, entre eles o número de reynolds, eötvos e morton, sendo estes os principais. as correlações geralmente são dependentes do regime e do grau de interação das fases, bem como da sua dispersão ou não no seio fluido do escoamento. esta descrição particular e as diversas correlações criam novas formas de se resolver problemas até então mal resolvidos e/ou mesmo sem solução; contudo, elas não são genéricas e sua aplicabilidade fora dos limites em que foram calibradas deve ser bem avaliada e nem sempre os resultados após um longo tempo de tentativas e erros são satisfatórios. o presente trabalho trata de forma diferenciada o problema de fechamento da densidade de força interfacial modelando como o tensor tensão atua sobre a interface de uma forma global, sem separar os efeitos categorizando-os nos tipos supracitados, e, ao invés de um somatório de efeitos e o uso de uma série de correlações, deve-se apenas responder à questão de como descrever matematicamente o tensor sobre a interface, e deixar ao cargo do próprio escoamento decidir que forças atuam sobre a interface dos fluidos. a metodologia aqui proposta é descrita em seus pormenores físicos e matemáticos e alguns casos de teste, benchmarks numéricos, são escolhidos para o seu emprego. o modelo foi implementado no simulador comercial ansys cfx. os resultados obtidos demonstraram a eficácia da abordagem em problemas onde a interface é bem definida, como os de superfície livre, mesmo com mudança local de morfologia, sem, todavia, apresentar o mesmo desempenho em escoamentos dispersos e com baixas frações volumétricas. não obstante, a atuação conjunta de ambas as abordagens (a clássica e a proposta) neste último caso, mostrou-se muito eficiente na captura do comportamento físico de um problema complexo como uma coluna de bolhas.
Índice de Shannon: 3.95601
Índice de Gini: 0.933531
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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4,13% | 4,37% | 6,13% | 6,48% | 5,77% | 6,92% | 4,69% | 9,18% | 6,05% | 5,22% | 9,57% | 5,14% | 7,24% | 5,78% | 5,08% | 8,25% |
ODS Predominates


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4,37%

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6,48%

5,77%

6,92%

4,69%

9,18%

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5,22%

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