Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 8334
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Leonardo Augusto Bau Caumo |
| Orientador | ALVARO VIANNA NOVAES DE CARVALHO TEIXEIRA |
| Outros membros | OSWALDO MONTEIRO DEL CIMA |
| Título | Aspectos computacionais do mecanismo de Ostwald na formação de bolhas de gás em um fluido |
| Resumo | Os seres humanos são animais cujos corpos conseguem suportar muito bem as adversidades encontradas, como a pressão que é exercida pela coluna de ar, ou qualquer outro fluido, sobre nosso corpo. Mergulhadores sabem o quanto essa pressão pode ser perigosa para a nossa saúde. Não são raros os casos de mergulhos que geram vítimas devido a um fenômeno conhecido como doença descompressiva que ocorre devido à formação de bolhas de ar nas vias sanguíneas e impedem a circulação do sangue. Um dos efeitos ainda não avaliados nos cálculos das paradas de segurança é a evolução via amadurecimento de Ostwald, que é o foco dos estudos realizados nesse projeto. O objetivo principal foi fazer um levantamento dos momentos principais das distribuições dos raios de um conjunto de bolhas ao longo do tempo a partir de uma simulação usando o modelo de Epstein-Plesset e também avaliar e implementar um método mais eficiente (método de Euler modificado) de resolução numérica para EDO’s lineares de primeira ordem. A simulação foi escrita na linguagem de programação Fortran. Os resultados apresentados são sobre a evolução dos parâmetros que descrevem a distribuição de tamanho das bolhas considerando que, inicialmente, seguem a distribuição de q-Weibull no tempo e a eficácia do novo método implementado. Sua eficiência foi comparada em relação ao método anterior (método de Euler). A simulação foi feita calculando os raios de 105 bolhas, cada uma evoluindo independentemente e interagindo apenas pela alteração da concentração no meio. Foi calculado a evolução do raio médio, desvio padrão, assimetria e curtose. Notou-se que a média e variância crescem, enquanto assimetria e curtose diminuem com o decorrer da evolução das bolhas. Investigamos, também, o intervalo de tempo a cada iteração é um dos mais importantes, já que ele tem parte crucial no desempenho da simulação e na precisão dos cálculos dos raios. Caso o intervalo de tempo seja pequeno demais a simulação pode demorar muito para calcular pequenos tempos de evolução das bolhas, mas os cálculos serão mais precisos. Por outro lado, se o intervalo de tempo for muito grande o programa poderá facilmente simular tempos grandes de evolução das bolhas sem dificuldades, porém desvios devido à discretização da EDO passam a ser importantes. Sabendo das dificuldades para a escolha de um melhor valor para o intervalo de tempo foram realizados testes com diferentes valores e a partir dos resultados foi escolhido o maior valor para qual os momentos que não divergiam significativamente dos cálculos mais precisos, para o método de Euler foi utilizado o intervalo de 10-2 segundos e para o método de Euler de 2ª ordem o intervalo foi de 1 segundo. Finalmente concluindo que a nova técnica de cálculo empregada ajuda a acompanhar o desenvolvimento das bolhas para tempos grandes sem a necessidade de grande poder de processamento. |
| Palavras-chave | Amadurecimento de Ostwald, Bolhas, Métodos de resolução numérica de EDOs |
| Forma de apresentação..... | Oral |