Modelagem matemática de escoamentos bifásicos usando o Meto- Do Espectral de Fourier / Mathematics modeling of two-phase ows using spectral method of Fourier

AUTOR(ES)

Mariana Fernandes dos Santos Villela

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

25/03/2011

RESUMO

A simulação numérica de escoamentos bifásicos requer alta acurácia para se obter maiores detalhes do escoamento. Além disso, busca-se baixo custo computacional, pois de modo geral, as metodologias necessitam de um elevado refinamento da malha ou possuem um grande estêncil de discretização, o que as torna onerosas. Portanto, o presente trabalho propõe a utilização do método pseudo-espectral de Fourier para resolver problemas de escoamentos multifásicos, o qual tem alta ordem de convergência numérica e um baixo custo computacional, devido ao algoritmo denominado FFT (Fast Fourier Transform). Além destas vantagens, este método, ao resolver as equações de Navier-Stokes, desacopla a pressão da velocidade, através do método da projeção, sem a necessidade de resolver a equação de Poisson. Para tratar escoamentos bifásicos com geometria móvel e deformável, utiliza-se o método pseudo-espectral de Fourier acoplado com o método híbrido Front-Tracking/Front- Capturing. Este método híbrido trabalha com dois domínios, sendo um euleriano, onde se resolvem as equações para o uido (equação de conservação de massa e as equações de Navier- Stokes) e o outro, móvel, lagrangiano, utilizado para as interfaces. Para este método, ambos os domínios são acoplados pelo processo de interpolação e distribuição e não apresentam restrição quanto ao movimento da malha lagrangiana sobre o domínio euleriano e quanto _a deformação da fase dispersa. A verificação da metodologia é apresentada através da técnica da solução manufaturada e a validação através de testes de correntes espúrias e vortex ow. Os resultados para ascensão de uma única bolha são apresentados e comparados com dados experimentais de Clift, Grace e Weber (1978).

ASSUNTO(S)

método pseudo-espectral de fourier método híbrido front-tracking/ front-capturing escoamentos bifásicos engenharia mecanica fourier, transformações de escoamento bifásico pseudo-spectral method of fourier hybrid method front-tracking/ front-capturing two-phase ows

Documentos Relacionados

• Modelagem Matemática e Simulação Computacional de Escoamentos Bifásicos com a Presença de Surfactante Insolúvel
• Partição do glicomacropeptídeo usando sistemas aquosos bifásicos
• "Simulations of 3D two-phase flows using adaptive methods and phase field models"
• A rapid method for the isolation of circular DNA using an aqueous two-phase partition system.
• Two-phase aqueous micellar systems: an alternative method for protein purification