Development of the VOF technique in the HiG-Flow system for two-pase flow simulation

Teve-se como objetivo estudar e implementar técnicas numéricas para a simulação computacional de escoamentos bifásicos de fluidos newtonianos, incompressíveis, imiscíveis e isotérmicos. Nesse tipo de escoamento, uma descrição consistente da interface entre os fluidos é de suma importância para garantir uma simulação numérica precisa. O método da fração de volume de fluidos (VOF) foi utilizado para localizar e reconstruir a interface. Considerou-se o modelo de tensão interfacial contínua (CSF) para o balanço de forças na interface. As equações de Navier- Stokes foram resolvidas utilizando o sistema HiG-Flow, no qual o método VOF foi acoplado. Para a análise dos resultados numéricos obtidos, os métodos implementados foram verificados utilizando dados e problemas clássicos da literatura, e apresentaram boa concordânciaThe purpose of this master thesis was to study and implement numerical techniques for the computational simulation of incompressible, immiscible and isothermal two-phase flows of Newtonian fluids. In two-phase flows, a consistent description of the interface between fluids is very important to ensure accurate numerical simulation. The volume of fluid (VOF) method was used to locate and reconstruct the interface. The continuum interfacial force (CSF) model was considered for the balance of forces at the interface. Navier-Stokes equations were solved using the HiG-Flow solver, in which the VOF method was coupled. For the analysis of numerical results, the implemented methods were verified using data and classical problems of the literature, and proved to be consistent