Desenvolvimento Pseudo-Espectral de Fourier para Escoamentos Bifásicos

Mariana F. dos Santos Villela¹; Felipe Pamplona Mariano¹

¹ UFU

Resumo

A simulação numérica de escoamentos bifásicos requer alta acurácia e alta robustez para se obter maiores detalhes do escoamento. Requer-se, ainda, baixo custo computacional, pois de modo geral, as simulações deste tipo de problema necessitam de um elevado refinamento de malha ou possuem um grande estêncil de discretização, o que as tornam computacionalmente onerosas. Diante disso, no presente trabalho apresenta-se uma nova metodologia, resultado da hibridação da metodologia pseudo-espectral de Fourier com a metodologia da fronteira imersa. Resultados preliminares para ascensão de uma bolha cilíndrica são apresentados. Os problemas aqui estudados são baseados na metodologia da fronteira imersa acoplado com o método pseudo-espectral de Fourier (CANUTO et al., 2007). O acoplamento foi proposto por Mariano el al., (2010). No caso da fronteira imersa (Fig. 1), o fluido como um todo, é representado em um domínio ( ). A interface é denominada domínio lagrangiano, a qual pode se deslocar e deformar. Os subdomínios (fase contínua) e (fase dispersa) representam a parte externa e interna da interface, respectivamente. As equações de NavierStokes são usadas para modelar e descrever a dinâmica do fluido no domínio e a formulação lagrangiana modela a dinâmica da interface .

Palavras-chave: Escoamentos Bifásicos; Fourier