skip to main content
Idioma:
Primo Search
Clear Search Box
Search in: Busca Geral
Busca Avançada
Busca por Índices

Desenvolvimento de um sistema para simulação do escoamento fluidos não-newtonianos na engenharia civil por meio do método de partículas Moving Particle Semi-implicit (MPS).

Motezuki, Fabio Kenji

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2018-12-07

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Desenvolvimento de um sistema para simulação do escoamento fluidos não-newtonianos na engenharia civil por meio do método de partículas Moving Particle Semi-implicit (MPS).
  • Autor: Motezuki, Fabio Kenji
  • Orientador: Yee, Cheng Liang
  • Assuntos: Moving Particle Semi-Implicit (Mps); Simulação Numérica; Transferência De Calor; Método De Partículas; Mecânica Dos Fluidos Computacional; Hidrodinâmica; Fluidos Não Newtonianos; Escoamento Turbulento; Difusão Térmica; Thermal Diffusion; Particle Methods; Numerical Simulation; Non-Newtonian Fluids; Cfd; Moving Particle Semi- Implicit (Mps); Turbulent Flow
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Civil
  • Descrição: O concreto é um dos materiais de construção civil mais versáteis, podendo se adaptar a formas diversas quando em seu estado fresco e resistindo a grandes cargas de compressão em seu estado rígido. No entanto, em estruturas mais densamente armadas ou com geometrias mais complexas, pode-se apresentar dificuldades para a moldagem, causando falhas no preenchimento da forma, o que reduz a capacidade resistente da peça e sua vida útil. Neste trabalho foi utilizado o método de partículas lagrangeanas Moving Particle Semi-Implicit (MPS) como base para um simulador para o estudo do comportamento do escoamento de pastas e argamassas cujo comportamento pode se aproximado por modelos reológicos como Bingham e Herschel-Bulkley. Foram propostos módulos para a simulação da viscosidade não-newtoniana, variação térmica no processo de cura e modelagem de turbulência. Para modelar a variação de viscosidade de um fluido não-newtoniano foi utilizado o modelo de Herschel-Bulkley. O modelo de Herschel-Bulkley possui uma singularidade para taxas de deformação muito pequenas, que resulta em valores de viscosidade infinitas, dificuldade contornada pela solução proposta por Papanastasiou (1987). Na modelagem térmica foram analisados dois modelos de dissipação, sendo um original do método e outro calculado por meio do divergente do gradiente utilizando os modelos de partículas e que teria melhores resultados para o cálculo da dissipação térmica. Também foi modelada a convecção térmica, utilizando para isso a hipótese de Boussinesq. A reação de hidratação do concreto foi modelada utilizando uma equação do tipo Hill para representar a elevação de temperatura obtida por meio um ensaio adiabático. Para complementar as simulações, foi utilizado o modelo de turbulência Detached Eddy Simulation (DES), baseado no método Large Eddy Simulation (LES), que utiliza um modelo de parede para simular a interação do fluido. Para a implementação deste modelo de turbulência foi proposto um algoritmo para o cálculo da distância da partícula de fluido à parede. Este algoritmo utiliza estruturas de dados já existentes no método de partículas de modo que sua execução requer muito menos recursos que a busca binária. Apesar do trabalho ter se guiado pela simulação do concreto fresco, que é um material particularmente complexo, outros escoamentos encontrados na engenharia civil também podem ser beneficiados pelo método, como os estudos do escoamento em sistemas prediais de água e esgoto, do escoamento e prevenção de erosão em rios e córregos, do escorregamento de encostas, dos reatores para depuração de esgotos, entre outros.
  • DOI: 10.11606/T.3.2019.tde-08032019-092904
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2018-12-07
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
Links
Voltar para lista de resultados
Ir para página anteriorAnterior Resultado  2 AvançarIr para próxima página

  • Realização: ABCD-USP USP   Logos de Redes Sociais: Freepik

Buscando em bases de dados remotas. Favor aguardar.