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Título: CRESCIMENTO DE INSTABILIDADES DE SAFFMAN-TAYLOR EM DESLOCAMENTOS COM TRÊS FLUIDOS CONFINADOS NUMA CÉLULA DE HELE-SHAW
Autor: CARLOS ROBERTO HOLLANDA LOPES
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  RAFAEL MENEZES DE OLIVEIRA - ORIENTADOR
PEDRO HENRIQUE AMORIM ANJOS - COORIENTADOR

Nº do Conteudo: 71955
Catalogação:  29/07/2025 Liberação: 29/07/2025 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL
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=71955&idi=1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=71955&idi=2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.71955

Resumo:
Investigamos as instabilidades de dedos viscosos que surgem nas duas interfaces formadas pela injeção sequencial de três fluidos newtonianos em uma célula de Hele-Shaw retangular. Para este fim, utilizamos a análise de estabilidade linear e desenvolvemos um conjunto de equações diferenciais ordinárias de primeira ordem, formuladas para descrever a evolução das perturbações nas interfaces. A partir dessa abordagem, avaliamos o problema de forma perturbativa, com ênfase na análise do efeito de acoplamento entre as duas interfaces, quantificada pela espessura do fluido intermediário, no regime linear do escoamento. Em paralelo ao estudo teórico, realizamos uma série de testes experimentais para investigar o crescimento das instabilidades de Saffman-Taylor no problema de três fluidos e duas interfaces. A construção do dispositivo experimental é descrita detalhadamente e inclui as adaptações realizadas no aparato ao longo deste estudo. Os resultados indicam que a interação entre as interfaces é governada por um nível de acoplamento entre elas, influenciando tanto o tempo de formação das instabilidades quanto a morfologia dos dedos viscosos. Este efeito foi identificado inicialmente através da análise linear. Em seguida, verificamos experimentalmente que a manipulação da espessura do fluido intermediário permite atrasar o desenvolvimento das instabilidades e que esses efeitos perduram no regime não linear. Isso indica que o volume da fase intermediária pode ser controlado para minimizar as deformações das interfaces e, consequentemente, aumentar a eficiência do processo de deslocamento. Este fenômeno é relevante para o setor industrial, servindo como estratégia para processos de recuperação avançada de petróleo (EOR). Destacamos a aplicabilidade desses métodos em processos de injeção alternada, nos quais fluidos são bombeados sequencialmente em meios porosos para otimizar o processo de extração.

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