Título: | ESCOAMENTOS A MICROESCALA DE LÍQUIDOS TIXOTRÓPICO | ||||||||||||
Autor: |
CARLOS EDUARDO SANCHEZ PEREZ |
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Colaborador(es): |
MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO - Orientador DANMER PAULINO MAZA QUINONES - Coorientador |
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Catalogação: | 10/JUL/2023 | Língua(s): | INGLÊS - ESTADOS UNIDOS |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
[pt] 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. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=63138&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=63138&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.63138 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
Muitas suspensões de partículas se comportam como materiais tixotrópicos e estão presente em muitos processos industriais, incluindo aplicações
de revestimentos de filmes finos. Especificamente, operações de extrusão de
fluidos tixotrópicos estão envolvidos na produção de eletrodos de baterias.
Na maioria dos casos, o escoamento de suspensões de partículas é descrito
por modelos independentes no tempo, que assumem que a viscosidade como
uma função somente da taxa local de deformação local. No entanto, a viscosidade dos fluidos tixotrópicos é associada com a evolução do seu nível
de microestruturação que não muda instantaneamente com a tensão (ou
taxa de deformação). No caso da imposição de uma tensão constante (ou
taxa de cisalhamento), a microstrutura evolui até alcançar um estado de
equilíbrio, porém este processo leva tempo. Mesmo em escoamentos em regime permanente, o líquido escoa através de regiões onde tem mudanças
significativas nos níveis de tensão, sendo assim o escoamento transiente de
um ponto de vista Lagrangiano. Então, assumir que a viscosidade, em todo
ponto do escoamento, é à viscosidade em regime permanente pode gerar
uma descrição errada do escoamento. A magnitude relativa do tempo de
resposta do líquido e do seu tempo de residência torna-se num parâmetro
importante, especialmente em escoamentos em pequena escala com tempos
de residência muito curtos. O escoamento de um líquido tixotrópico através
de um microcapilar com constrição e no processo de revestimento por extrusão foram analisados aqui, usando dois modelos reológicos: um modelo
independente no tempo (TIM) e um modelo tixotrópico que leva em conta
a resposta transiente do líquido. O conjunto de equações não lineares foi
resolvido utilizando o método de Galerkin/SUPG de elementos finitos. Os
resultados mostram que o uso de um modelo simples TIM para descrever
materiais tixotrópicos, como suspensões de partículas, pode levar a erros
muito significativos na predição do comportamento de escoamento. Além
disso, os modelos independentes no tempo não têm a capacidade de predizer certos fenômenos de escoamento, como a histerese, que pode gerar
escoamentos instáveis. Essas imprecisões indicam a necessidade de usar um
modelo mais completo que considere a resposta transiente do líquido.
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