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Análise de estabilidade de escoamentos do fluido viscoelástico Giesekus /

Orientador: Analice Costacurta Brandi / Banca: Gilcilene Sanchez de Paulo / Banca: Marcio Teixeira Mendonça / Resumo: O presente trabalho investiga a transição laminar-turbulenta devido a ondas de Tollmien-Schlichting para o escoamento de Poiseuille incompressível, bidimensional, de um uido viscoelástico, utilizando a equação constitutiva Giesekus. A Teoria de Estabilidade Linear e a Simulação Numérica Direta são utilizadas para veri car a estabilidade de escoamentos de uidos viscoelásticos a perturbações não estacionárias. Na análise LST a equação de Orr-Sommerfeld é modi cada para um uido viscoelástico e resolvida pelo método da estimativa (Shooting). Enquanto que, na formulação DNS, as equações de Navier-Stokes, juntamente com a equação constitutiva Giesekus, são resolvidas utilizando métodos de diferenças nitas compactas de alta ordem. Com o objetivo de avaliar as curvas neutras de estabilidade e as taxas de ampli cação, diferentes simulações numéricas são realizadas variando-se os parâmetros adimensionais no modelo Giesekus e comparando com o uido Newtoniano. As técnicas LST e DNS mostraram-se ferramentas e cientes na análise espacial da estabilidade de escoamentos viscoelásticos do tipo Giesekus, permitindo uma melhor compreensão da in uência dos parâmetros adimensionais desses escoamentos e contribuindo com resultados originais na veri cação da estabilidade de escoamentos viscoelásticos utilizando o uido Giesekus. / Abstract: The present work investigates the laminar-turbulent transition due to Tollmien-Schlichting waves for the incompressible two-dimensional Poiseuille ow of a viscoelastic uid, using the Giesekus constitutive equation. Linear Stability Theory and Direct Numerical Simulation are used to verify the stability of viscoelastic uid ows to unsteady disturbances. In the LST analysis, the Orr-Sommerfeld equation is modi ed to a viscoelastic uid and solved by Shooting method. Whereas, in the DNS formulation, the Navier-Stokes equations with the Giesekus constitutive equation are solved using high-order compact nite di erence methods. In order to evaluate the neutral stability curves and the ampli- cation rates, di erent numerical simulations are performed by varying the dimensionless parameters in the Giesekus model and their results are compared with the Newtonian uid. The LST and DNS techniques proved to be e cient tools to the spatial stability analysis of viscoelastic uid ows of the Giesekus type, allowing a better comprehension of the dimensionless parameters in uence of those ows, contributing with originals results to veri cation of the viscoelastics uid ows stability using Giesekus uid. / Mestre

Identiferoai:union.ndltd.org:UNESP/oai:www.athena.biblioteca.unesp.br:UEP01-000907682
Date January 2018
CreatorsFurlan, Laison Junio da Silva.
ContributorsUniversidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Ciências e Tecnologia.
PublisherPresidente Prudente,
Source SetsUniversidade Estadual Paulista
LanguagePortuguese, Portuguese, Texto em português; resumos em português e inglês
Detected LanguagePortuguese
Typetext
Format78 p. :
RelationSistema requerido: Adobe Acrobat Reader

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