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Tese de Doutorado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Stevens Paz Sanchez
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2019
Orientador
Banca examinadora
Buscaglia, Gustavo Carlos (Presidente)
Ausas, Roberto Federico
Blanco, Pablo Javier
Mangiavacchi, Norberto
Título em inglês
Finite element methods for multuphase flow in microscales
Palavras-chave em inglês
Ciliated organisms
Finite elemet method
Fluid-solid interaction
Squirmer model
Resumo em inglês
This doctoral research project aims the study of finite element methods discretized in dynamic meshes in order to simulate fluid-solid interaction and multiphase flow phenomena, particularly flows involving phenomena that are most significant in microfluidic and biofluidic applications. The equations that model multiphase flow will be treated in an arbitrary Lagrangian-Eulerian framework, when required, with several types of boundary conditions at the interfaces, depending on the nature of the phases. The numerical challenges found in this application range from the correct representation of the interface between fluids, passing through geometric challenges in the maintainability of the computer mesh, to the challenges posed by microscales. Special attention is given to squimer models, by means of a general formulation of the swimming problem as well as the steps to transform a standard fluid-solid model to a squirming model.
Título em português
Métodos de elementos finitos para escoamentos multifásicos em microescalas
Palavras-chave em português
Interação fluído-estrutura
Método de elementos finitos
Modelo de squirmer
Organismos ciliados
Resumo em português
Este projeto de pesquisa de doutorado visa o estudo de métodos de elementos finitos discretizados em malhas dinâmicas, com o objetivo de simular fenómenos de interação fluídoestrutura e escoamentos multifásicos, em especial escoamentos que envolvem aplicações em microfluídica e biofluídica. As equações que modelam escoamentos multifásicos serão tratadas em um referencial lagrangeano-euleriano arbitrário, quando requerido, com differentes tipos de condições de contorno nas interfaces, dependendo da natureza das fases. Os desafios numéricos impostos por esta aplicação vão desde a correta representação das interfaces, passando por desafios geométricos na manutenibilidade da malha computacional, até os desafios impostos pelas escalas microscópicas. Atenção especial é dada aos modelos de squimer, por meio de uma formulação geral do problema de natação, bem como os passos para transformar um modelo fluido-sólido padrão em um modelo de squirming.
 
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Data de Publicação
2019-06-10
 
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