Leitos fluidizados são geralmente utilizados quando se deseja aumento na transferência de massa e/ou calor, sendo comumente encontrados em processos farmacêuticos (granulação de comprimidos), mineração (separação e classificação de sedimentos) e saneamento (tratamento de água), por exemplo. Com a crescente procura de minerais e tratamento de água em todo o mundo, a melhoria destes processos é crucial para alcançar o desenvolvimento económico e os objectivos de protecção ambiental. As aproximações reológicas disponíveis para suspensões granulares densas, como leitos fluidizados muito estreitos, não descrevem bem o comportamento interpartículas na presença de atrito e, portanto, aproximações reológicas precisas podem auxiliar na seleção de materiais e no projeto de leitos fluidizados estreitos. para as diversas aplicações acima mencionadas. Com base neste cenário, propomos para este projeto: I) a medição precisa dos coeficientes de atrito sólido-sólido e efetivo para meios granulares; II) a validação dos coeficientes de atrito partícula-partícula obtidos experimentalmente e em simulações resolvidas CFD-DEM (dinâmica de fluidos computacional - método dos elementos discretos). Os experimentos serão realizadas no Laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux (PIMM) da École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) e as simulações utilizarão o cluster da ENSAM, ambas sob a supervisão do Dr. Jorge Peixinho. Vale ressaltar que o Dr. Peixinho já está colaborando com a UNICAMP e a FAPESP por meio de uma bolsa Sprint FAPESP-CNRS (no âmbito de uma bolsa JP2 - Jovem Pesquisador Fase 2, processo n. 2018/14981-7, na qual a bolsa de doutorado de Vinicius Oliveira está inserido). Dadas as suas diversas aplicações, uma melhor compreensão dos leitos fluidizados sólidos-líquidos estreitos tem um impacto direto na proteção ambiental, no saneamento, na saúde humana e na mineração. Em termos práticos, o estágio BEPE será importante para a formação do doutorando, a bolsa JP2, a colaboração UNICAMP-ENSAM e as colaborações CNRS-FAPESP.

A presente proposta descreve o plano de pesquisa associado à bolsa de estágio em pesquisa no exterior (BEPE) de Lucas Feitosa de Souza, estudante de mestrado na Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas, FEM-UNICAMP. O período de estágio deverá ser realizado na North Carolina State University, NCSU, localizada em Raleigh, NC, EUA. Durante esse período, o aluno trabalhará sob a supervisão do Prof. Chi-An Yeh no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial. O objetivo principal do presente trabalho é o estudo e aplicação de técnicas computacionais para análise e controle de escoamentos não estacionários em aerofólios sob estol dinâmico. Este fenômeno ocorre quando um aerofólio em movimento excede rapidamente seu ângulo de ataque de estol estático. O resultado é um aumento nas cargas não-estacionárias acompanhadas por grandes forças de torção e vibrações mecânicas em asas ou pás. Esta condição tem influência significativa no desempenho e na fadiga de diversos sistemas mecânicos, como pás de helicópteros, turbinas eólicas e outros veículos aéreos. Simulações numéricas de alta fidelidade serão empregadas juntamente com análises lineares. As simulações de CFD fornecerão escoamentos base aproximados calculados através de médias de fase, que serão investigados usando análise resolvente. Essa metodologia permitirá o estudo das respostas ótimas do escoamento em relação às perturbações impostas. Dessa forma, estratégias de controle de escoamento poderão ser propostas para escoamentos envolvendo estol dinâmico. (AU)