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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10198/1788

Título: Previsão do comportamento termo-reológico de fluidos viscoelásticos durante o escoamento em canais de geometria complexa
Autor: Fernandes, Florbela P.
Palavras-chave: Reologia
Fluidos não newtonianos
Simulação numérica
Método de elementos finitos
Issue Date: 2004
Editora: Universidade do Minho
Citação: 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.
Resumo: 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.
URI: http://hdl.handle.net/10198/1788
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