Análise teórico-numérica de modelo constitutivo para fluidos tixotrópicos

• Autor(a) principal: Silva, Thales Augusto Barbosa Pinto
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10393
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS; Viscosidade; Reologia - Testes; Escoamento; Mecânica dos fluidos; Engenharia mecânica; Viscosity; Rheology - Testing; Runoff; Fluid mechanics; Mechanical engineering

As substâncias tixotrópicas podem ser encontradas em diferentes setores industriais como o químico, alimentício, manufatureiro e petrolífero. O comportamento reológico de tais substâncias possuem dependência temporal de seu nível de estruturação. De um modo geral, os modelos constitutivos destas, são constituídos por um sistema acoplado de duas equações: a equação constitutiva (baseada em modelos viscoelásticos) e a equação de taxa (uma equação que descreve a evolução da característica microestrutural do material). Visto que, em outros trabalhos dispostos na literatura, não se considera formalmente a dependência microestrutural do módulo de cisalhamento e da viscosidade no princípio dinâmico que origina a equação constitutiva, o presente trabalho objetiva analisar um novo modelo constitutivo apresentado na literatura em que tais inconsistências não ocorrem. A equação constitutiva é formulada utilizando um modelo de Jeffreys modificado e a equação de taxa é fundamentada a partir da teoria de coagulação de Smoluchowski. O modelo é analisado sob um ponto de vista teórico, verificando algumas propriedades atribuídas aos materiais tixotrópicos. Simulações numéricas e ajustes de testes reológicos são feitos, utilizando um código desenvolvido no MATLAB, para validar o modelo.