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Mecanismos de controle em célula de Hele-Shaw radialDIAS, Eduardo Olímpio Ribeiro 31 January 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010 / Universidade Federal de Pernambuco / A instabilidade de Saffman-Taylor surge na interface que separa dois fluidos viscosos
confinados no estreito espaço entre duas placas planas e paralelas. Tal dispositivo define
o que chamamos de célula de Hele-Shaw. É conhecido que se injetarmos um fluido menos
viscoso em um mais viscoso, já contido entre as placas, observa-se a formação de dedos
viscosos . Com o passar do tempo, os dedos bifurcam sucessivamente produzindo uma
morfologia intensamente ramificada. Uma interessante variação do problema de Saffman-Taylor usual ocorre se, ao invés de injetarmos, levantarmos a placa superior da célula de
Hele-Shaw mantendo imóvel a placa inferior. Neste caso, observa-se uma intensa competição entre os dedos do fluido menos viscoso que penetram no mais viscoso. Nesta
dissertação, desenvolvemos uma teoria perturbativa de modos acoplados que visa o controle
destas instabilidades. No caso da injeção, os padrões podem ser disciplinados se a
taxa temporal de injeção escala com o tempo com expoente -1/3. Por outro lado, na situação de espaçamento variável entre as placas, as instabilidades de interface são suprimidas
se a distância entre as placas escala no tempo com expoente -2/7. Um processo alternativo
de controle das instabilidades pode ser obtido considerando-se um sistema onde a placa
superior da célula de Hele-Shaw oscila periodicamente no tempo. Encontramos, também
por uma teoria perturbativa, que para estágios iniciais da dinâmica da interface, observa-se
que a frequência e amplitude de oscilação da placa superior têm um significante papel
na determinação do número de dedos gerados. Também verificamos a influência desses
fatores no mecanismo de competição e bifurcação entre os dedos viscosos
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Manipulação de instabilidades hidrodinâmicas via tensão superficial dependente da curvatura fluido-fluidoRocha, Francisco Melo da 31 January 2014 (has links)
Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-08T12:30:41Z
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Previous issue date: 2014-01-31 / CAPES / A instabilidade de Saffman-Taylor acontece quando um fluido desloca outro de maior
viscosidade entre as placas de uma célula de Hele-Shaw. A evolução temporal da interface
entre os fluidos é marcada por sucessivas bifurcações, resultando em uma morfologia bastante
ramificada. Outro tipo de instabilidade é observado quando, ao invés de injetarmos fluido
continuamente, permitimos que a célula rotacione com velocidade angular constante em torno
de um eixo que passa pelo seu centro. Nesta versão girante o fator crucial na desestabilização
da interface não é mais o contraste de viscosidade, mas sim a diferença de densidade entre os
fluidos. A desestabilização ocorre de tal forma que não mais bifurcações são observadas, mas
sim uma competição no crescimento das perturbações do fluido menos denso ao penetrar o mais
denso. Neste trabalho analisamos uma variante destas instabilidades onde consideramos uma
tensão superficial entre os fluidos que depende da curvatura da interface que os separa. Através
de uma teoria perturbativa mostramos que o acoplamento entre a tensão superficial variável e
efeitos tridimensionais relacionados ao ângulo de contato, podem levar à formação de padrões
diferentes dos tradicionamente vistos. Para o problema com injeção, mostramos como esta nova
abordagem pode estabilizar (desestabilizar) situações convencionalmente instáveis (estáveis),
bem como o fenômeno da bifurcação dos dedos. Já no caso da célula girante, focamos na
capacidade do modelo em controlar perturbações lineares e também a competição existente.
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