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BRAUNER GONÇALVES COUTINHO - TESE PPGEP 2013.pdf: 5662839 bytes, checksum: 38e4233d72065d1a5e3baa86c6f3f108 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-22T14:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1
BRAUNER GONÇALVES COUTINHO - TESE PPGEP 2013.pdf: 5662839 bytes, checksum: 38e4233d72065d1a5e3baa86c6f3f108 (MD5)
Previous issue date: 2013-08-29 / CNPq / O processo RTM é amplamente utilizado para a produção de materiais compósitos de
alta qualidade. As simulações computacionais podem desempenhar um importante papel
na otimização deste processo, reduzindo custos e tornando-o mais eficiente. Neste trabalho,
foi desenvolvida uma modelagem matemática bidimensional transiente para a etapa
de preenchimento do molde em processos RTM que prediz o escoamento de duas fases
(ar-resina) em meios porosos. O conjunto de equações diferenciais parciais, escritas em coordenadas
generalizadas, é discretizado utilizando o método de volumes finitos e resolvido
por meio de uma abordagem totalmente implícita via método de Newton com um esquema
de passo de tempo variável. Foi desenvolvido um simulador computacional com ferramentas
de pré e pós-processamento para ajudar na definição de parâmetros de simulações e
na visualização dos resultados obtidos. Para validar a metodologia matemática proposta,
resultados numéricos de tempo de preenchimento, posição da frente de fluxo, pressão e
vazão de injeção para escoamentos radiais e retilíneos foram comparados com resultados
analíticos conhecidos. Como aplicação, o modelo foi usado para descrever o escoamento
de óleo vegetal em uma pré-forma de fibra de vidro no interior de uma cavidade retangular
e os resultados comparados com dados oriundos de estudos experimentais. Também
foram simulados casos envolvendo fronteiras irregulares arbitrárias. O modelo proposto e
o simulador mostraram-se consistentes produzindo resultados fisicamente coerentes para
as variáveis do processo. / The RTM process is widely used for the production of high quality composite materials.
Computer simulations can play an important role in the optimization of this process,
reducing costs and increasing efficiency. In this work, it was developed a 2D transient
mathematical model for the mold filling stage in RTM process which predicts the twophase
flow (air-resin) through porous media. The set of partial differential equations,
written in boundary fitted coordinates, is discretized using the finite volume method in
a fully implicit approach and solved by using the Newton’s method. It was developed
a computational simulator with pre- and post-processing tools to help the definition of
simulations parameters and the visualization of the results. To validate the mathematical
methodology, numerical results for filling time, flow front position, injection pressure and
injection flow rate for rectilinear and radial flows were compared to analytical results from
known models. The model was employed to describe the fluid flow of a vegetable oil in a
glass fiber preform within a rectangular cavity and the results were compared to experimental
data. Some cases involving arbitrary irregular boundaries were also simulated. The
proposed model and the simulator generated physically consistent results of the process
variables.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/235 |
| Date | 22 January 2018 |
| Creators | COUTINHO , Brauner Gonçalves |
| Contributors | Lima, Antonio Gilson Barbosa de, BEZERRA, Vanja maria de frança, AMICO, Sandro Campos, OLIVEIRA, Laécio Gomes de, AMORIN JUNIOR, Wanderley Ferreira de, FARIAS NETO, Severino Rodrigues de |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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