Título: | ESCOAMENTO TRIDIMENSIONAL DE FLUIDOS TIXOTRÓPICOS EM BARRAS DE REVESTIMENTO | ||||||||||||
Autor: |
STELIO HENRIQUE LOPES NETO |
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Colaborador(es): |
MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO - Orientador SERGIO SANTIAGO RIBEIRO - Coorientador FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE - Coorientador |
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Catalogação: | 29/ABR/2025 | 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=70184&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=70184&idi=2 |
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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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