[pt] Atualmente, o escoamento de fluidos não Newtonianos está
presente em diversos processos industriais e também no dia-
a-dia de todos. Na presente dissertação, inicialmente, é
apresentada uma nova equação constitutiva capaz
de modelar fluidos que possuam tanto elasticidade como
viscoplasticidade, sendo este novo modelo definido como
elasto-viscoplástico. Para a melhor compreensão do modelo,
anteriormente, é realizada, uma breve revisão dos
fluidos não Newtonianos, com maior ênfase para o modelo
viscoplástico SMD e o modelo viscoelástico de Oldroyd-B,
que possuem grande influência no novo modelo constitutivo.
Em seguida é apresentada uma nova metodologia de
adimensionalização levando-se em conta apenas os parâmetros
reológicos neste processo, garantindo a independência das
equações com relação a vazão. Por fim, é realizada a
simulação deste novo modelo em um escoamento com
uma expansão e contração abrupta. Nesta simulação, é
analisado o comportamento do fluido ao passar por esta
cavidade com relação às principais variáveis da equação
constitutiva. A simulação foi realizada pelo método dos
elementos finitos e os resultados mostram a influência do
número de Deborah reológico, da velocidade, do expoente
power-law e da razão entre os tempos de retardo e de
relaxamento, na perda de carga e no padrão de escoamento. / [en] Currently, the flow of non-Newtonian fluids is present in
many industrial
processes and also in day-to-day of all. In this
dissertation, initially it is exposed a
new constitutive equation capable of modeling fluids that
present as much
elasticity as viscoplasticity, and this new model is called
as Elasto-viscoplastic.
For better understanding of this model, previously, a brief
review of non-
Newtonian fluids is done, with a focus on the SMD
viscoplastic model and on the
Oldroyd-B viscoelastic model, both which have a great
influence in this new
constitution model.Afterward, a new methodology of non-
dimensionalization is
presented, taking into account only the rheological
parameters in this process
and ensuring the independence of equations with respect to
flow. Finally, the
simulation of this new model is performed in a flow within
a abrupt expansioncontraction
geometry. In this simulation, it is studied the behavior of
the fluid
through this cavity with respect to key variables of the
constitutive equation. The
simulation was carried out by the finite element method
and, by the analysis of
the results, it is shown the influence of the rheological
Deborah, flow speed, the
power-law exponent and the ratio of the time of retardation
and relaxation on the
head loss and the flow pattern.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:12982 |
| Date | 27 January 2009 |
| Creators | BRUNO JOSE BARRETO NASSAR |
| Contributors | PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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