Investigação da estabilidade de escoamentos de jatos viscoelásticos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Sterza, Rafael de Lima [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Escoamento de jato; Instabilidade de Kelvin-Helmholtz; Teoria de estabilidade linear; Fluido Oldroyd-B; Jet flow; Kelvin-Helmholtz instability; Linear stability theory; Oldroyd-B fluid
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/194456

O estudo do escoamento de jato é relevante devido à sua importância em aplicações industriais, tais como, sistemas de propulsão, troca de calor e massa e estabilização de tiras, placas e blocos durante o tratamento térmico por convecção. Diante disso, a instabilidade é investigada no presente trabalho para escoamentos bidimensionais de jatos incompressíveis, sendo o modelo Oldroyd-B adotado para o fluido viscoelástico. A Teoria de Estabilidade Linear é empregada para analisar o comportamento do escoamento de jato e, em particular, investigar os diferentes modos de instabilidade de Kelvin-Helmholtz. Para estudar a estabilidade do escoamento, é necessário conhecer o escoamento base, todavia há dificuldades em determiná-lo analiticamente para o problema de jato viscoelástico e, diante disso, utilizou o software OpenFOAM para simular o escoamento numericamente, com o objetivo de estudar o comportamento do jato laminar em termos de como evolui a jusante, a fim de confirmar a hipótese de escoamento paralelo e validar a utilização de uma aproximação canônica para o perfil de velocidade base. Com a finalidade de avaliar as taxas de amplificação máxima e as curvas neutras de estabilidade, diferentes simulações numéricas foram realizadas variando os parâmetros adimensionais para o escoamento de jato viscoelástico e comparando com os resultados de estabilidade de jato viscoso e de não viscoso.