Banca de DEFESA: LUCAS GUSMÃO FREITAS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LUCAS GUSMÃO FREITAS
DATA : 18/08/2025
HORA: 14:00
LOCAL: meet.google.com/vpc-wpzo-fmn
TÍTULO:

Estudo computacional sobre correntes parasitas em escoamentos bifásicos incluindo microcanais

PALAVRAS-CHAVES:

Dinâmica de bolhas, Microcanais, VOF, OpenFOAM

PÁGINAS: 112
RESUMO:

Este trabalho investiga a modelagem e mitigação de correntes parasitas em escoamentos multifásicos em microcanais, utilizando simulações numéricas. A dinâmica de escoamentos multifásicos em microcanais, com destaque para as bolhas de Taylor, tem se tornado essencial em diversas aplicações, como sistemas lab-on-a-chip e industriais. A microfluídica oferece um controle preciso em processos químicos e biológicos, otimizando reações, transferências de calor e massa, e minimizando desperdícios. Essa tecnologia também impulsiona avanços em áreas como diagnóstico médico, fármacos e biotecnologia, permitindo uma manipulação eficiente de fluidos e substâncias em escalas micrométricas. Correntes parasitas são erros numéricos que surgem devido à discretização inadequada da curvatura interfacial, impactando a precisão das simulações, especialmente em escoamentos slug flow. A pesquisa analisa diferentes métodos de cálculo da curvatura, incluindo filtragem numérica, CLSVOF (Combined Level-Set and Volume-Of-Fluid) e Função Altura (HF), visando reduzir erros na modelagem da tensão superficial. Os resultados mostram que métodos como filrtagem laplaciana, HF e CLSVOF apresentam maior precisão na determinação da curvatura e menor geração de correntes parasitas em comparação ao VOF tradicional. A filtragem numérica também se destaca ao suavizar a fração de vazio e melhorar a exatidão da força interfacial. Foi desenvolvido e validado o interLFoam, um novo solver baseado no OpenFOAM que emprega a filtragem clássica sobre o tradicional solucionador interFoam, para melhorar a modelagem de escoamentos multifásicos em microcanais, reduzindo o impacto das correntes parasitas em escoamentos com baixo nú- mero capilar. As contribuições deste estudo são fundamentais para a otimização de dispositivos térmicos e microfluídicos, como trocadores de calor miniaturizados, sistemas de resfriamento de eletrônicos e processos industriais baseados em microfluídos. Além disso, o aprimoramento do modelo numérico abre caminho para novas pesquisas voltadas à melhoria da simulação computacional de escoamentos multifásicos, possibilitando a análise detalhada de fenômenos interfaciais com maior precisão e eficiência computacional.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1731730 - ANA LUCIA FERNANDES DE LIMA E SILVA
Interno - 3057683 - JUAN JOSE GARCIA PABON
Externo ao Programa - 2498045 - ROGERIO FERNANDES BRITO - UNIFEIExterno à Instituição - ELIE LUIS MARTINEZ PADILLA - UFU
Externo à Instituição - ELISAN DOS SANTOS MAGALHÃES - ITA
Externo à Instituição - FELIPE PAMPLONA MARIANO - UFG