Modelo de Boltzmann baseado em mediadores de campo para fluidos imiscíveis

Abstract

Neste trabalho é apresentado um modelo de Boltzmann baseado no conceito de mediadores de campo para a simulação de escoamentos bifásicos. Para que a difusividade da mistura seja controlada independentemente das viscosidades e ainda que estas viscosidades sejam independentes, propõe-se um operador de colisão do tipo BGK que admite três tempos de relaxação distintos, os quais dependem das concentrações relativas de cada fase. Os mediadores são usados para promover a separação das fases no caso imiscível. São obtidas as equações macroscópicas para o transporte de massa e quantidade de movimento, bem como expressões analíticas para os respectivos coeficientes de transporte: difusividade e viscosidade. Além disso, também é deduzida a largura da interface e tensão interfacial para fluidos imiscíveis. São apresentados resultados de simulação que confirmam a análise teórica.