Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-12-12T14:44:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Pedro Henrique Amorim Anjos.pdf: 9970150 bytes, checksum: 29bca81f576fbdecd909c0ab24d68ce5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-12T14:44:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Pedro Henrique Amorim Anjos.pdf: 9970150 bytes, checksum: 29bca81f576fbdecd909c0ab24d68ce5 (MD5) Previous issue date: 2015-02-05 / CNPQ / Consideramos o movimento da interface entre dois fluidos viscosos, imiscíveis e incompressíveis confinados em uma célula de Hele-Shaw radial. Quando o fluido de baixa viscosidade é injetado no centro da célula e desloca radialmente o fluido de alta viscosidade, a instabilidade de Saffman-Taylor entra em ação levando ao crescimento de estruturas em formato de dedos. Dependendo da natureza dos fluidos envolvidos, eles podem molhar as paredes da célula de Hele-Shaw, deixando para trás um filme molhante de espessura finita. Diante disso, investigamos a influência da camada de fluido molhante, deixada pelo fluido deslocado, na dinâmica linear e fracamente não-linear do sistema. Mais especificamente, examinamos como a instabilidade da interface e os mecanismos de formação de padrões (bifurcação e competição de dedos) são afetados pela presença da camada de filme molhante no limite de baixo número de capilaridade. Estudamos também uma variação da instabilidade de Saffman-Taylor usual induzida pela injeção: o problema do levantamento em célula de Hele-Shaw. Nossos resultados analíticos indicam que o molhamento tem um impacto significativo nos padrões não-lineares resultantes. Ele é responsável por uma atenuação na variação do comprimento dos dedos, enquanto que induz o aparecimento de estruturas que apresentam dedos pequenos e largos, provenientes do fluido não molhante, alternados por dedos pequenos e finos pertencentes ao fluido molhante. Durante o processo de levantamento, medidas adquiridas pelo teste de adesão quantificam a força adesiva de um fluido viscoso confinado entre placas paralelas. Experimentos e intensas simulações numéricas indicam que a formação de dedos afeta a força de levantamento, promovendo uma diminuição na magnitude da mesma. Concluímos este trabalho propondo um modelo analítico que forneça a força de adesão considerando não só o efeito de dedos da interface, mas também a ação do molhamento e de estresses viscosos normais. / We consider the interfacial motion between two immiscible, incompressible, viscous fluids in the confined geometry of a radial Hele-Shaw cell. When the less viscous fluid is injected at the center and drives radially the more viscous fluid, the Saffman-Taylor instability takes place leading to the growth of fingerlike shapes. Depending on the nature of the fluids involved, they can wet the walls of the Hele-Shaw cell plates, leaving behind a film of finite thickness. In this framework, we investigate the influence of a thin wetting film trailing behind the displaced fluid on the linear and weakly nonlinear dynamics of the system. More specifically, we examine how the interface instability and the pattern formation mechanisms of finger tip-splitting and finger competition are affected by the presence of such a film in the low capillary number limit. We also examined a variant of the usual injection-driven Saffman-Taylor instability: the lifting Hele-Shaw cell problem. Our analytical results indicate that wettability has a significant impact on the resulting nonlinear patterns. It restrains finger length variability while inducing the development of structures presenting short, blunt penetrating fingers of the nonwetting fluid, alternated by short, sharp fingers of the wetting fluid. During the lifting process, probe-tack measurements evaluate the adhesion strength of viscous fluids confined between parallel plates. Existing meticulous experiments and intensive numerical simulations indicate that fingering formation affects the lifting force, making it to decrease in intensity. We conclude this work by proposing an analytical model that computes the lifting adhesion force by taking into account not only the effect of interfacial fingering, but also the action of wetting, and viscous normal stresses.