Título
[en] SIMULATION OF FLOWS WITH SUSPENDED AND FLOATING PARTICLES
Título
[pt] SIMULAÇÃO DE FLUXOS COM PARTÍCULAS SUSPENSAS E FLUTUANTES
Autor
[pt] MARCOS DE OLIVEIRA LAGE FERREIRA
Vocabulário
[pt] ELEMENTO FINITO
Vocabulário
[pt] DOMINIOS FICTICIOS
Vocabulário
[pt] SIMULACAO DE FLUIDOS
Vocabulário
[en] FINITE ELEMENTS
Vocabulário
[en] FLUID SIMULATION
Resumo
[pt] Fluxos de partículas em suspensão ainda são um desafio importante em
muitas aplicações, tais como sedimentação, reologia e suspensões em leitos fluidizados. O acoplamento entre o fluxo da fase líquida e o movimento das partículas é o ponto central para a compreensão completa deste fenômeno. Além disso, o estudo da evolução da disposição das partículas na interface entre duas fases de fluido imiscíveis é também uma área de pesquisa muito importante, pois tal fenômeno ocorre em engenharia em muitos processos industriais, tais como transporte de pastas e a secagem de micro e nanocoberturas. Este trabalho propõe uma nova formulação baseada em domínios fictícios e multiplicadores de Lagrange que resolve as equações de Navier–Stokes e de corpo rígido para realizar a simulação do fluxo e da flutuação de partículas submersas em uma ou mais fases de fluidos imiscíveis. Para
obtermos a solução discreta das equações utilizamos o método dos elementos finitos e uma abordagem totalmente implícita e acoplada. Esta formulação foi validada usando diferentes problemas de teste. Os resultados obtidos foram comparados com trabalhos anteriores e a concordância foi excelente.
Resumo
[en] Flows with particles in suspension is still a challenging task important in
many applications such as sedimentation, rheology and fluidized suspensions.
The coupling between the suspending liquid flow and the particles’
motion is the central point in the complete understanding of these phenomena.
Moreover, the study of the evolution of the configuration of particles
at an interface between two immisible fluid phases is also a very important
research area, since it occurs in many engineering and industrial processes
like slurries transport and drying processes of micro and nano suspension
coating. This work proposes a new fictitious domain formulation based on
Lagrange multipliers that solves the Navier–Stokes and rigid body equations
to perform the simulation of the flow and of the flotation of particles embedded
on one or more immiscible fluid phases that we numerically discretize
using a fully implicit and coupled finite element approach. The method is
validated using different test problems. The results obtained are compared
with previous works, and the agreement is excellent.
Orientador(es)
HELIO CORTES VIEIRA LOPES
Coorientador(es)
MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO
Banca
GEOVAN TAVARES DOS SANTOS
Banca
HELIO CORTES VIEIRA LOPES
Banca
MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO
Banca
EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR
Banca
LUIZ CARLOS PACHECO RODRIGUES VELHO
Banca
MARCIO ARAB MURAD
Banca
FRANCISCO DUARTE MOURA NETO
Catalogação
2010-04-27
Apresentação
2009-12-21
Tipo
[pt] TEXTO
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Idioma(s)
INGLÊS
Referência [pt]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15517@1
Referência [en]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15517@2
Referência DOI
https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.15517
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