Análise do comportamento oscilatório de gotas de fluidos de van der Waals sob condições de microgravidade usando o método Smoothed Particle Hydrodynamics
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X33534Palavras-chave:
Oscilação, Número de Péclet, Número de Reynolds, Razão de aspecto, Smoothed Particle HydrodynamicsResumo
No presente trabalho, o método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) é utilizado na modelagem do problema bidimensional da formação de uma gota líquida, sem a presença de uma atmosfera externa, considerando um fluido de van der Waals. Além disso, também estuda-se a influência do número de Reynolds, da razão de aspecto inicial e do número de Péclet no comportamento oscilatório da gota, em condições que simulam experimentos no espaço com gravidade zero. Tendo em vista as pesquisas mais recentes na área, utiliza-se um kernel hiperbólico em todas as simulações, garantindo, assim, a formação de gotas de líquido mais uniformes, ou seja, sem aglomeração de partículas. O uso dessa função de suavização reduz a instabilidade de tensão, de modo que não é necessário empregar nenhum tratamento especial quando da aplicação do método numérico.
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Referências
Bonilla, B., Herrera, J. (2006). Revisando la ecuación de van der Waals. Revista Mexicana de Física E, 52(1), 65–77.
Gingold, R. A., Monaghan, J. J. (1977). Smoothed Particle Hydrodynamics: theory and application to non-spherical stars. Monthly
Notices of the Royal Astronomic Society, 181, 375–389.
Góes, M. L. (2016). Estudo de interfaces livres empregando o método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) e as equações de estado de van der Waals e de Martin. Tese de Doutorado, Universidade do Estado do Rio de Janeiro.
Liu, G. R., Liu, M. B. (2003). Smoothed Particle Hydrodynamics: a meshfree particle method. World Scientific.
Lopez, H., Sigalotti, L. D. G. (2006). Oscillation of viscous drops with Smoothed Particle Hydrodynamics. Physical Review E, 73(5), 051,201.
Lucy, L. B. (1977). Numerical approach to testing the fission hypothesis. The Astronomical Journal, 82, 1013–1024.
Meleán, Y., Sigalotti, L. D. G. (2005). Coalescence of colliding van der Waals liquid drops. International Journal of Heat and Mass Transfer, 48(19), 4041–4061.
Meleán, Y., Sigalotti, L. D. G., Hasmy, A. (2004). On the SPH tensile instability in forming viscous liquid drops. Computer Physics Communications, 157(3), 191–200.
Nugent, S., Posch, H. (2000). Liquid drops and surface tension with smoothed particle applied mechanics. Physical Review E, 62(4), 4968.
Prosperetti, A. (1980). Free oscillations of drops and bubbles: the initial-value problem. Journal of Fluid Mechanics, 100(2), 333–347.
Rayleigh, L. (1879). On the capillary phenomena of jets. Proc R Soc London, 29(196-199), 71–97.
Silva, G. R. (2018). Estudo da dinâmica da formação de gotas empregando o método Smoothed Particle Hydrodynamics e a equação de estado de van der Waals. Dissertação de Mestrado, Universidade do Estado do Rio de Janeiro.
Slattery, J. C. (1999). Advance Transport Phenomena. Cambridge University Press.
Twiss, R. J., Gefell, M. J. (1990). Curved slickenfibers: a new brittle shear sense indicator with application to a sheared serpentinite. Journal of Structural Geology, 12(4), 471–481.
Yang, X., Liu, M., Peng, S. (2014). Smoothed Particle Hydrodynamics modeling of viscous liquid drop without tensile instability. Computers & Fluids, 92, 199–208.
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