Estudo numérico do escoamento de emulsões ao longo de uma junção em T

Abstract

O estudo do escoamento de emulsões é uma larga área em ascensão e de grande importância para a ciência, visto que muitos processos industriais envolvem a compreensão desse tipo de fenômeno. Dessa forma, o presente trabalho analisa um escoamento de uma gota numa junção T, cuja modelagem do escoamento é feito a partir da solução da equação de Navier-Stokes e a captura da interface é feita através do método de Level Set. Foi utilizado um algoritmo que resolve o escoamento transiente incompressível para uma cavidade retangular e modificado para modelar uma junção em T. Além disso, o algoritmo utilizado conta com técnicas sofisticadas de discretização temporal e espacial, como esquemas ENO e WENO, Crank-Nicolson, RTV Runge-Kutta, além de métodos para solução de sistemas lineares como o Gradiente Conjugado com precondicionamento do tipo SSOR, os quais, em conjunto, trazem resultados com erros numéricos minimizados. Por fim, foi conferido o funcionamento do algoritmo implementado com trabalhos disponíveis na literatura tanto para a região de entrada da junção em T quanto para as regiões de saída, capturando a ruptura de gotas.