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Tipo do documento: Tese
Título: Modelagem e simulação do escoamento de películas finas em superfícies sólidas
Título(s) alternativo(s): Modeling and simulation of thin film flow on solid surfaces
Autor: Silva, Narcisa Corrêa da 
Primeiro orientador: Oliveira, Luiz Nélio Henderson Guedes de
Primeiro membro da banca: Assis, Joaquim Teixeira de
Segundo membro da banca: Pires, Adolfo Puime
Terceiro membro da banca: Correa, Maicon Ribeiro
Quarto membro da banca: Oliveira, Sanderson Lincohn Gonzaga de
Resumo: O presente trabalho visou o estudo e implementação de esquemas numéricos para uma classe de problemas modelados por equações diferenciais parciais de alta ordem, as quais são não lineares. Os problemas considerados surgem em teoria da lubrificação, onde películas finas constituídas de fluidos viscosos deslocam-se em contato com superfícies sólidas. Tais equações, em geral de quarta ordem, podem ser degeneradas. De fato, esses modelos podem apresentar termos singulares adicionais de segunda ordem, os quais comumente descrevem efeitos de gravidade e de interações moleculares. Além disso, um modelo teórico e numérico é formulado para descrever a dinâmica de uma fina camada de líquido em uma superfície inclinada impulsionada pela gravidade. Este trabalho utiliza o chamado algoritmo espectral, o qual é um método para a solução de sistemas não lineares de grande porte, que não resolve sistemas lineares, nem usa qualquer informação explícita associada com a matriz Jacobiana. Simulações numéricas características da evolução de películas finas são apresentadas e os resultados obtidos mostram que o algoritmo espectral é um método eficiente para a simulação de escoamentos de películas finas em superfícies sólidas.
Abstract: The present work aims at the study and implementation of numerical schemes for a class of problems modeled by high order partial differential equations, which are nonlinear. The problems considered arise in lubrication theory, where thin films made up of viscous fluids move in contact with solid surfaces. Such equations, in general of fourth order, can be degenerate. In fact, these models may have additional second-order singular terms, which commonly describe the effects of gravity and molecular interactions. Furthermore, a theoretical and numerical model is formulated to describe the dynamics of a thin layer of liquid on an inclined surface driven by gravity. This work uses the so-called spectral algorithm, which is a method for solving large nonlinear systems, which does not solve linear systems, nor does it use any explicit information associated with the Jacobian matrix. Numerical simulations characteristic of thin-film evolution are presented and the results obtained show that the spectral algorithm is an efficient method for the simulation of thin-film flows on solid surfaces.
Palavras-chave: Thin films
Lubrication theory
Nonlinear partial differential equations
Spectral method
Escoamento
Métodos de simulação
Lubrificação e lubrificantes
Determinantes jacobianos
Películas finas
Teoria de lubrificação
Equações diferenciais parciais não lineares
Método espectral
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
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: SILVA, Narcisa Corrêa da. Modelagem e simulação do escoamento de películas finas em superfícies sólidas. 2022. 106 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18434
Data de defesa: 29-Jun-2022
Aparece nas coleções:Doutorado em Modelagem Computacional

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