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Título: ESCOAMENTO TRIDIMENSIONAL DE FLUIDOS TIXOTRÓPICOS EM BARRAS DE REVESTIMENTO
Autor: STELIO HENRIQUE LOPES NETO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO - ORIENTADOR
SERGIO SANTIAGO RIBEIRO - COORIENTADOR
FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE - COORIENTADOR

Nº do Conteudo: 70184
Catalogação:  29/04/2025 Liberação: 29/04/2025 Idioma(s):  INGLÊS - ESTADOS UNIDOS
Tipo:  TEXTO Subtipo:  TESE
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=70184&idi=1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=70184&idi=2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.70184

Resumo:
A técnica de revestimento por fenda é amplamente utilizada na fabricação de diversos filmes funcionais, incluindo eletrodos de baterias. Para um desempenho ideal, a espessura do filme depositado sobre o substrato em movimento deve ser uniforme ao longo da direção transversal. A uniformidade do fluxo é alcançada por meio de um projeto adequado da geometria das cavidades internas da barra de revestimento. O projeto otimizado é fortemente influenciado pela reologia do líquido, que precisa ser descrita com precisão nos modelos de escoamento. O comportamento reológico de suspensões de partículas, como as encontradas no revestimento de eletrodos de baterias, é muito complexo. A viscosidade varia em ordens de magnitude com a taxa de cisalhamento, e essas suspensões exibem comportamento tixotrópico. Geralmente, os modelos de escoamento utilizados no projeto das cavidades da barra de revestimento não consideram a dependência temporal da viscosidade das suspensões de partículas, e o escoamento é descrito assumindo que a viscosidade local é apenas uma função da taxa de deformação local. Isso pode levar a uma descrição imprecisa do escoamento, uma vez que a estrutura do líquido não muda instantaneamente após uma mudança abrupta para um novo nível de tensão. Este estudo aborda o escoamento interno tridimensional de fluidos tixotrópicos. O comportamento dependente do tempo é modelado usando uma equação cinética para a fluidez do material, que é definida como o inverso da viscosidade e especifica exclusivamente o estado microscópico do material. O modelo leva em consideração os mecanismos de construção e desagregação da microestrutura, sem funções postuladas nem parâmetros auxiliares adicionais. Um modelo numérico de elementos finitos tridimensional, implementado em Python e baseado na biblioteca pré-compilada chamada Dolfin, desenvolvida dentro do projeto de código aberto FeniCs, permite uma representação realista do escoamento de fluidos tixotrópicos em geometrias complexas, como as presentes nas cavidades internas das barras de revestimento por fenda. Os resultados mostram o efeito da tixotropia no comportamento do escoamento e como ela deve ser incluída no projeto de barras de revestimento usadas para revestir suspensões de partículas.

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