NUMERICAL SIMULATION OF TWO-PHASE FLOW WITH INTERFACES

• Autor(a) principal: JOSE RONALDO CHAVES DE MELO
• Data de Publicação: 1995
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
• Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=18967@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=18967@2

Este trabalho apresenta um método numérico para solução de escoamentos bidimensionais de fluidos incompressíveis e imiscíveis com presença de interfaces. As equações de conservação são discretizadas através do método de volumes finitos. A modelagem de interface se baseia no método VOF, em que a quantidade relativa de um dos fluidos em cada volume de volume de controle é descrita por uma variável, aqui denominada saturação. Conhecida a distribuição desta variável, é possível a reconstrução da interface quando necessário. A principal particularidade do presente trabalho é que a reconstrução da interface leva em conta seu ângulo de inclinação dentro de cada volume de controle. Isto permite que a advecção da interface se realize com maior precisão do que normalmente se encontra nos trabalhos desenvolvidos a partir do método VOF. Este ângulo de inclinação é obtido partir das saturações da célula analisada e das duas células vizinhas também cortadas pela interface. A determinação da curvatura da interface, importante para o cálculo da pressão capilar, também é facilitada a partir do presente esquema. Domínios axisimétricos, onde os volumes de controle apresentam geometrias mais complexas, também são bem resolvidos, utilizando-se um tratamento especial para os volumes de controle junto ao eixo. Prevê-se ainda a especificação do ângulo de contato da interface com uma parede sólida. Foram testados com sucesso vários problemas, apresentando bons resultados e garantindo a validação do método.