VORTEX - Grupo de Mecânica dos Fluidos de Escoamentos Complexos

Mecânica, Dispersão Hidrodinâmica e Agregação de Suspensões

Docente(s): Francisco Ricardo Cunha
Gustavo Coelho Abade
Yuri Dumaresq Sobral
Aluno(s): Rafael Gabler Gontijo
Nuno Jorge S. Dias
Adriano Possebon Rosa

Descrição:
O movimento desordenado e as interações de partículas em suspensão pela ação da viscosidade do fluido induz uma tendência de migração coletiva de partículas em direções preferenciais. O fenômeno macroscópico de migração é conhecido como dispersão hidrodinâmica, quantificado por um coeficiente de difusão anisotrópico (Cunha 1995, 1997, Cunha, Abade, Hinch, 2002). Nessa pesquisa tem-se investigado a influência da distribuição inicial de partículas nas flutuações de velocidade e na dispersão hidrodinâmica em processos de sedimentação. As configurações iniciais são obtidas quando as partículas são dispostas randomicamente e sem superposição (suspensão estatisticamente homogênea), no reservatório de sedimentação. Com essas configurações obtém-se flutuações estatísticas no número de densidade nas direções x, y e z. Avalia-se a dependência da variância, da velocidade de sedimentação e dos respectivos coeficientes de autodifusão do tamanho do container de sedimentação. Durante esse estudo um dos objetivos principais foi investigar a influência do tamanho do sistema sobre as propriedades macroscópicas do processo. Sendo essas: a taxa de sedimentação, as flutuações de velocidade e as difusividades hidrodinâmicas do mecanismo de dispersão de partículas durante a sedimentação. O efeito das interações hidrodinâmicas entre muitos corpos em um domínio com periodicidade lateral e com base impenetrável, incorporando-se a inércia e a polidispersidade das partículas vem sendo estudado por simulações numéricas mais robustas (Abade e Cunha, 2003). Pretende-se investigar a importância do efeito de parede na evolução de correntes convectivas que dominam por um longo tempo o processo de sedimentação. Os estudos são extensões das simulações numéricas e análises realizados por Cunha e Hinch (1995) , Cunha, Sousa & Hinch (2002), Cunha & Rosa (1998) e Cunha (1997).

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