VORTEX - Grupo de Mecânica dos Fluidos de Escoamentos Complexos


Micromecânica e Microhidrodinâmica de Suspensões Magnéticas (2013. 262 p)

Autor: Rafael Gabler Gontijo

Orientador: Francisco Ricardo Cunha

Resumo

A presente tese realiza uma investigação da hidrodinâmica de fluidos magnéticos, tanto do ponto de vista discreto, através de investigações numéricas acerca da mecânica de suspensões magnéticas, quanto do ponto de vista macroscópico, através de um estudo completo sobre as equações de balanço que modelam o comportamento de escoamentos de fluidos magnéticos.
No estudo relativo às equações de balanço da ferrohidrodinâmica um novo modelo matemático para a representação de escoamentos de fluidos magnéticos com tensor de tensões assimétrico é proposto. Um acoplamento completo entre o magnetismo e a hidrodinâmica para fluidos polares assimétricos é discutido em detalhes e um modelo fisicamente mais consistente é proposto. É ainda discutido como este novo modelo está relacionado à reologia de suspensões magnéticas.
A análise microestrutural de suspensões magnéticas traz uma proposta de um modelo matemático capaz de representar o movimento de partículas de um ferrofluido sujeitas à diversas forças, como brownianas, magnéticas devido à interações entre momentos de dipolo magnéticos de partículas de um campo externo, forças de contato e forças repulsivas de lubrificação entre partículas e forças repulsivas associadas à representação de paredes físicas. Esta análise consiste inicialmente em um estudo baseado em um modelo de duas partículas com interações hidrodinâmicas para compreensão do comportamento de suspensões magnéticas diluídas, baseado em análises de trajetórias e posteriormente é feito um estudo envolvendo o problema de muitos corpos interagindo magneticamente, no qual é realizada uma análise numérica da estabilidade do código e posteriormente algumas propriedades de suspensões magnéticas são analisadas.
Por fim o efeito de interações hidrodinâmicas convergentes é considerado e é verificada a influência destas interações na física da suspensão. Novos modelos são propostos para a determinação da magnetização de equilíbrio da suspensão em função também de parâmetros associados à hidrodinâmica.





Arquivo
Download


© 2012, Grupo de Mecânica dos Fluidos de Escoamentos Complexos - VORTEX
Todos os direitos reservados
Webmasters: frcunha@unb.br , rafaelgabler@unb.br e nunojsdias@gmail.com