Modelagem numérica de escoamentos multifásicos tridimensionais

Abstract

Este trabalho apresenta um método numérico para a simulação transiente de escoamentos bifásicos incompressíveis tridimensionais, aplicados para os casos de uma cavidade movida pela tampa e de cisalhamento simples. Para isso, utiliza-se o método das diferenças finitas com malha escalonada para a discretização espacial do problema, com o método de Crank- Nicolson para a discretização temporal, resultando em um método de segunda ordem tanto no tempo quanto no espaço. Para resolver as equações de Navier-Stokes, foi utilizado o método de projeção, e, para simular a evolução de uma gota presente no escoamento, foi utilizado o método de Level Set. São apresentados resultados de validação do método para escoamentos monofásicos na cavidade, com 𝑅𝑒 = 100 e 𝑅𝑒 = 1000, com cavidades de diferentes dimensões, bem como resultados de validação do método para escoamentos bifásicos, em cisalhamento simples, para baixos números de 𝑅𝑒 e 𝐶𝑎.