Instabilidades elásticas em escoamentos de soluções micelares.
Instabilidades elásticas; Soluções micelares; Elementos finitos; Modelo VCM.
Micelas do tipo wormlike são estruturas longas e flexíveis formadas por surfactantes e apresentam características de quebra e reconexão contínua. Sob certas condições de escoamento (e.g., escoamentos cisalhantes e extensionais), a dinâmica desse processo é fortemente afetada, modificando a distribuição das cadeias micelares de comprimentos diferentes. A quebra de cadeias influenciada pelo escoamento leva a instabilidades e comportamento peculiares. Neste trabalho, estudamos os esfeitos da migração de espécies induzida pelas tensões na instabilidades elástica assimétrica no escoamento em um canal cross-slot e a montante de um cilindro confinado. Para estudar tais fenômenos, adotamos o modelo constitutivo VCM que considera duas espécies de cadeia sob uma dinâmica de quebra e reconexão, acoplando número de densidade de cadeias e tensões de conformação. As equações de evolução do modelo VCM acopladas as equações da quantidade de movimento e restrição de incompressibilidade foram implementadas e resolvidas numericamente na plataforma de elementos finitos FEniCS. Os resultados mostram que a migração de espécies antecipa a quebra de simetria do escoamento em um canal cross-slot, o que pode ser uma consequência da redistribuição de cadeias no domínio, devido a migração de espécies nas direções dos gradientes de tensões. No escoamento em torno de um cilindro confinado, o modelo captura as instabilidades que ocorrem a montante do cilindro para um regime de escoamento com baixa elasticidade.