Aspectos da modelagem matemática de escoamentos não-newtonianos empregando os princípios da mecânica do contínuo : aplicação a escoamentos elasto-viscoplásticos

• Autor(a) principal: Furtado, Giovanni Minervino
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/87270
• topic: Engenharia mecânica; Continuum mechanics; Conservations equations; Principle of virtual potential; Elasto-viscoplastic materials

Este Trabalho de Conclusão de Curso tem como objetivos a utilização da Mecânica dos Meios Contínuos como ferramenta fundamental na modelagem mecânica de problemas não lineares em Mecânica dos Fluidos, e na investigação numérica do padrão de escoamento de fluidos não-Newtonianos. O primeiro dos objetivos é encalçado com o estabelecimento rigoroso dos princípios e consequentes equações de conservação que governam o movimento dos corpos mecânicos, e das equações constitutivas que descrevem a resposta mecânica dos materiais de interesse desse estudo – a saber, fluidos que não mais mais obecedem à lei de Newton de viscosidade, a qual modela a resposta linear de um fluido a uma dada tensão nele aplicada. O segundo objetivo desta monografia é estabelecido através da investigação numérica, via a metodologia estabilizada de elementos finitos, de escoamentos de materias de grande interesse industrial, tais como petróleo com alto teor de parafina, lamas de perfuração de poços petrolíferos, gel, shampoo, cremes e condicionadores na indústria de cosméticos e chocolate, iogurtes e ketchup na industria alimentícia. Esses materiais serão aqui modelados como materiais viscoplásticos sujeitos a efeitos de memória, escoando lentamente no interior de cavidades vazantes. Os efeitos cinemático, de yield stress, de shear-thinning e elasticidade são avaliados variando a intensidade de escoamento adimensional, o nível de plasticidade adimensional do material e o tempo de relaxação adimensional, respectivamente, em faixas de relevância.