Banca de DEFESA: JOCENRIQUE CARLO DE OLIVEIRA RIOS FILHO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : JOCENRIQUE CARLO DE OLIVEIRA RIOS FILHO
DATA : 19/03/2024
HORA: 09:00
LOCAL: Online
TÍTULO:

Modelagem Matemática e Computacional do Transporte Bifásico de Fluidos com Gravidade e do Transporte e Retenção de Partículas em Meios Porosos

PALAVRAS-CHAVES:

Transporte de fluidos e partículas em meios porosos; Retenção de partículas em meios porosos; Soluções analíticas para segregação gravitacional; Método central-upwind para problemas não convexos; Problema inverso e aferição de parâmetros.

PÁGINAS: 115
RESUMO:

Neste trabalho, desenvolvemos uma modelagem matemática e computacional capaz de quantificar de forma acurada os fenômenos de transporte de fluidos e de transporte e retenção de partículas em meios porosos. Para o transporte de fluidos, consideramos o fluxo bifásico imiscível água-óleo com efeitos gravitacionais, descrito pela conservação de massa das fases juntamente com a lei de Darcy. Nos cenários estudados, o modelo resultante é uma equação diferencial parcial com função de fluxo não linear e não convexa. Em sua forma geral, a equação é conhecida na literatura como equação de Buckley-Leverett. Por sua vez, consideramos o transporte e retenção de partículas com base na teoria dos múltiplos mecanismos de retenção. No modelo, quantificamos os fenômenos de retenção por cinéticas de filtração e adsorção e isotermas de adsorção. Adicionalmente, obtemos modelos simplificados, na forma unidimensional, dos sistemas de equações governantes. De posse dos modelos unidimensionais, desenvolvemos soluções analíticas utilizando o método das características e as condições de entropia de Lax e de Oleinik. Uma importante contribuição deste trabalho é o desenvolvimento de soluções analíticas inéditas para cenários de segregação gravitacional pura. Para a modelagem computacional, aplicamos o método de volumes finitos de alta ordem central-upwind na resolução das equações do transporte bidimensionais. Por sua vez, resolvemos as cinéticas de retenção utilizando o método de Runge-Kutta de 3ª ordem. Em seguida, propomos diversas simulações numéricas a fim de comparar as soluções analíticas desenvolvidas com as aproximações numéricas obtidas. É importante ressaltar que não existe na literatura uma prova formal da convergência do método central-upwind para a solução física de equações com funções de fluxo não convexas. Neste contexto, os resultados mostram que o método é capaz de capturar com acurácia e estabilidade as soluções analíticas desenvolvidas. Finalmente, utilizamos as soluções analítica e numérica e quantificamos os parâmetros empíricos do modelo a partir do ajuste de dados experimentais disponíveis na literatura.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ADOLFO PUIME PIRES - UENF
Presidente - 1288120 - ADRIANO DOS SANTOS
Externo à Instituição - GRAZIONE DE SOUZA BOY - UERJ
Interno - 1646718 - SIDARTA ARAUJO DE LIMA
Externa ao Programa - 1525867 - VIVIANE KLEIN - null