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Abstract(s)
Pretende-se com o presente estudo aprofundar o conhecimento e apurar a sensibilidade
necessária para lidar mais eficientemente com problemas reais, nomeadamente nas áreas
de Extrusão e da Injecção.
Para tal, simula-se numericamente o escoamento de fluidos incompressíveis, em estado
estacionário no interior de um canal onde existem obstáculos cilíndricos à passagem do
fluido.
A análise é efectuada em três sistemas com configurações distintas, reduzidos, por
considerações geométricas, a problemas bidimensionais e usando três fluidos distintos.
Juntamente com as equações de Navier-Stokes utilizam-se duas leis materiais distintas
para descrever o comportamento material do fluido: a lei de potência e o modelo de
Maxwell (UCM).
Para executar as simulações recorre-se ao programa de dinâmica de fluidos Polyflow
- ferramenta computacional que discretiza as equações de Navier-Stokes pelo método de
elementos finitos.
Simulam-se situações de Extrusão em cada um dos três sistemas e de Injecção no sistema
com estrangulamentos mais acentuados.
Na situação de Extrusão, simulada para os dois fluidos viscosos o efeito da dissipação
viscosa na temperatura do fluido é significativo. Para o fluido viscoelástico concluiu-se
que os resultados obtidos são análogos ao do fluido Newtoniano.
Na situação de Injecção, simulada com o fluido reofluidificante, não foram obtidos
resultados com significado físico.
No decurso das simulações ocorreram problemas de convergência relacionados com o
parâmetro n da lei de potência, energia de activação e condutividade térmica do fluido.
O problema é ultrapassado, no primeiro caso recorrendo ao método de Picard, e através
de um processo evolutivo nos restantes casos.
Description
Keywords
Reologia Fluidos não-Newtonianos Simulação numérica Método de elementos finitos
Citation
Fernandes, Florbela P. (2004). Previsão do comportamento termo-reológico de fluidos viscoelásticos durante o escoamento em canais de geometria complexa . Braga: Universidade do Minho. Dissertação de Mestrado em Matemática e Aplicações à Mecânica.