Naslov
Simulacao de escoamentos viscoelasticos: Desenvolvimento de uma metodologia da analise utilizando o software OpenFOAM e equacoes constitutivas diferenciais
(Simulation of viscoelastic fluid flows: Development of a methodology for analysis using the software OpenFOAM and constitutive differential equations)

Autori
Favero, Jovani Luiz

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ; ESCOLA DE ENGENHARIA

Mjesto
Porto Alegre

Datum
Podatak o recenziji nije dostupan

Godina
2009

Stranica
159

Mentor
Secchi, Argimiro Resende ; Cardozo, Nilo Sergio Medeiros ; Jasak, Hrvoje

Ključne riječi
polimeros; fluidos viscoelasticos; simulacao numerica; CFD; OpenFOAM
(polymers; viscoelastic fluids; numeric simulation; CFD; OpenFOAM)

Sažetak
A necessidade cada vez maior do uso de produtos poliméricos sintéticos, como para produção de embalagens, partes de eletrodomésticos, eletroeletrônicos, automóveis, etc., tem levado a indústria de polímeros a buscar cada vez mais a diminuição do desperdício e aumento da qualidade dos produtos. Para isso tem-se buscado entender melhor como as propriedades reológicas dos polímeros afetam seu processamento e a qualidade final dos produtos. Com o intuito de se obter resultados mais rápidos e com menor custo recorre-se cada vez mais a estudos de modelagem e simulação de processos de transformação de polímeros. Neste trabalho é apresentada uma nova ferramenta de CFD para simulações de escoamentos envolvendo fluidos viscoelásticos, o viscoelasticFluidFoam solver. A implementação do módulo foi feita no pacote de CFD OpenFOAM devido principalmente às vantagens oferecidas por esse software, como por exemplo, possibilidade de uso de geometrias complexas, malhas não-estruturadas, técnicas multigrid e paralelização do processamento de dados, além de ser um software gratuito e de código aberto. Foi feita a implementação do modelo de Maxwell, UCM, Oldroyd-B, Giesekus, FENE-P, FENE-CR, PTT na forma linear e exponencial, e DCPP, todos na forma multimodo. Dentre as várias metodologias disponíveis para resolver o problema da obtenção de soluções estáveis a altos valores de W eissenberg foi escolhida a DEVSS devido a sua estabilidade e aplicação a modelos complexos. Para se fazer a validação do solver desenvolvido foi feito a comparação com resultados numéricos e experimentais obtidos da literatura. É mostrada uma comparação entre vários modelos para obtenção da velocidade e diferença de tensões normais para um escoamento em uma contração plana abrupta 4:1. Os resultados obtidos foram satisfatórios sendo possível dar credibilidade ao solver implementado e garantir a disponibilidade de uma boa ferramenta para estudo de fluidos viscoelásticos para ser usada tanto no meio acadêmico como no setor industrial.

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