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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16801
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Simulando escoamentos em um micromisturador: um estudo numérico no contexto da separação de operadores via o método do tubo de trajetórias |
Título(s) alternativo(s): | Simulating flows in a micromisturer: a study numeric in the context of separation of operators via the trajectory pipe pethod |
Autor: | Ferreira, Gilza Santos Simão ![]() |
Primeiro orientador: | Oliveira, Luiz Nélio Henderson Guedes de |
Primeiro membro da banca: | Faria, Daiara Fernandes de |
Segundo membro da banca: | Boy, Grazione de Souza |
Terceiro membro da banca: | Oliveira, Sanderson Lincohn Gonzaga de |
Quarto membro da banca: | Rêgo, Marroni de Sá |
Resumo: | Nos últimos anos com os avanços na tecnologia microfluídica e Lab-On-a-Chip, levaram a um aumento do interesse pela mistura laminar de fluidos. Em diversas áreas do conhecimento, encontram-se situações em que pequenos volumes de produtos precisam ser simulados, dentre os quais se podem citar as análises físicas, químicas, biológicas e médicas. Neste contexto faz-se necessário um maior contato entre a amostra e o reagente utilizado para que se consiga uma homogeneidade da mistura. Frente a este cenário surge a aplicação de micromisturadores, os quais permitem uma mistura rápida e eficiente numa variedade de tarefas, que incluem desde misturas até trocas térmicas. O objetivo deste trabalho é aplicar a técnica de separação de operadores para resolver a equação de convecção difusão que modela um micromisturador anelar. A abordagem baseia-se na separação dos dois termos que compõem esta equação. O termo convectivo da equação será resolvido usando o método do Tubo de Trajetórias e para resolver o termo difusivo emprega-se o método do Gradiente Bi-Conjugado Estabilizado (BiCGStab). E, consequentemente, encontrar-se o melhor tempo de mistura para diferentes espessuras do canal e determina a espessura do canal que proporciona o melhor processo de mistura. |
Abstract: | In recent years with advances in microfluidic technology and Lab-On-a-Chip, have led to an increased interest in laminar fluid mixing. In several areas of knowledge, there are situations in which small volumes of products need to be simulated, among which physical, chemical, biological and medical analyzes can be mentioned. In this context a greater contact is required between the sample and the reagent used in order to achieve a homogeneity of the mixture. In view of this scenario, the application of micromistradores, which allow a fast and efficient mixing in a variety of tasks, ranging from mixtures to thermal exchanges. The objective of this work is to apply the operator separation technique to solve the convection-diffusion equation that models an annular micromixer. The approach is based on the separation of the two terms that compose this equation. The convective term of the equation will be solved using the Trajectory Tube method and the Stabilized Bi-Conjugate Gradient (BiCGStab) method is used to solve the diffusive term. And, consequently, the best mixing time for different channel thicknesses is found and determines the channel thickness which provides the best mixing process. |
Palavras-chave: | Trajectory tube Micromixers Convection-diffusion equations in polar coordinates Operator separation technique Mecânica dos meios contínuos Métodos de simulação Misturas Modelos matemáticos Soluções numéricas Tubo de trajetórias Micromisturadores Coordenadas polares Técnica de separação de operadores |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional |
Citação: | FERREIRA, Gilza Santos Simão. Simulando escoamentos em um micromisturador: um estudo numérico no contexto da separação de operadores via o método do tubo de trajetórias. 2020. 79 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16801 |
Data de defesa: | 22-Jan-2020 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Modelagem Computacional |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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Tese - Gilza Santos Simão Ferreira - 2020 - Completa.pdf | 6,06 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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