Análise de Estabilidade em Sistemas Fluidonâmicos
O estudo do escoamento de fluidos ocupa um papel de destaque em muitos campos das ciências exatas. A dinâmica dos fluidos é responsável por definir como grande parte dos processos naturais ocorrem, desde o transporte no interior de organismos unicelulares até a formação de galáxias. No entanto, o estudo dos padrões de escoamento, mesmo em sistemas pouco complexos, não é uma tarefa simples, pois um padrão estabelecido costuma manter-se somente dentro de uma determinada faixa de valores para os parâmetros que o controlam. A análise de estabilidade fluidodinâmica é o ramo da mecânica dos fluidos que busca avaliar a resposta de sistemas hidrodinâmicos quando sujeitos a perturbações, ou seja, se um determinado padrão de escoamento é estável ou não. Os resultados obtidos com estes estudos são essenciais em diversas áreas do conhecimento como, por exemplo, engenharia, geofísica, meteorologia, oceanografia e astrofísica.
Exemplo: Estado quasi-periódico na convecção mista no interior de uma cavidade (ver Fontana et al (2015) para detalhes). Neste caso o escoamento é controlado por duas frequências naturais, sendo este um comportamento que leva à sistemas caóticos:
Exemplo 2: Deformação da interface na convecção de Rayleigh-Bénard em duas camadas, mostrando a atuação de diferentes mecanismos de instabilidade:
Publicações na área:
Tese de doutorado: Análise de estabilidade da convecção de Rayleigh-Bénard-Poiseuille estratificada
FONTANA, ÉLITON; CAPELETTO, CLAUDIA A. ; DA SILVA, ADRIANO ; MARIANI, VIVIANA C. Numerical analysis of mixed convection in partially open cavities heated from below. International Journal of Heat and Mass Transfer, v. 81, p. 829-845, 2015;
FONTANA, ÉLITON; MANCUSI, ERASMO; SOUZA, ANTÔNIO A. U.; SOUZA, SELENE M.A.G.U. Stability analysis of stratified Rayleigh-Bénard-Poiseuille convection: Influence of the shear flow. Chemical Engineering Science, v. 126, p. 67-79, 2014.