Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho trataremos do transporte de fluido e partÃculas no interior de canais caracterizados por estruturas periÃdicas que lembram dentes de catraca, desta forma chamamos de canais catraca. Para tal tarefa iniciaremos com uma breve discussÃo sobre as caracterÃsticas do escoamento em canais lisos, visto que os mesmos possuem soluÃÃo analÃtica simples, e poderÃo nos ajudar a compreender o escoamento em canais mais complexos. Em seguida faremos o estudo do escoamento em canais catraca, e faremos a comparaÃÃo entre os resultados obtidos para o escoamento em canais lisos e em canais catraca, mostrando algumas semelhanÃas e diferenÃas. Mostramos que a natureza da geometria do canal catraca adiciona um grau de complexidade ao problema do escoamento, refletindo-se nas propriedades dos campos de velocidade e pressÃo. Em seguida, faremos o estudo do comportamento do transporte de partÃculas com massa arrastadas por um fluido escoando no interior dos canais catraca, mostrando alguns resultados que indicam uma certa caracterÃstica tÃpica de canais lisos. PorÃm, devido os canais catracas possuÃrem uma estrutura que permite a quebra de simetria em relaÃÃo aos dois Ãnicos sentidos de fluxo permitidos, poderÃo aparecer mudanÃas no comportamento tanto do transporte de fluido como do transporte de partÃculas. Como ponto principal deste trabalho, analisaremos como surgem estas diferenÃas e quais os mecanismos desempenham papel fundamental para que isto aconteÃa. / In this work we study the transport process of fluid flow and mass through channels that are characterized by periodic structures, namely ratchet channels. In the first part of this work, we approach a brief discussion on the characteristics of the flow in smooth channels, since they have simple analytical solution, and may help us understand the fluid flow through more complex channels. Then we study the fluid flow in ratchet channels, and we compare the results obtained for the fluid flow through smooth and ratchet channels, observing some similarities and differences between both of them. We show that the nature of the geometry of the ratchet channel adds a degree of complexity to the problem of the fluid flow, that affects the properties of the velocity and pressure fields. Moreover, we inquire into another aspect of the transport process, namely the transport of massive particle dragged by a fluid that flows in the interior of the ratchet channels previously mentioned. We show some results that indicate a certain typical similatiry between ratchet and smooth channels. However, the ratchet channels possess a structure that allows the break of symmetry in relation of the two only allowed directions of flow. In this way, the nature of the particle transport process can be affected by this break of simmetry. The aim of this work is to analyze the dynamics of particle transport into a ratched channel and determine which mechanisms play a fundamental role in this process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:2311 |
| Date | 30 January 2009 |
| Creators | Roberto Lima da Costa Cisne JÃnior |
| Contributors | Josà Soares de Andrade JÃnior |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em FÃsica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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