Numerical modeling of high aspect ratio fibers in fluid flows

Aquesta tesi utilitza un model de fibra a nivell de partícules per estudiar les suspensions de fibres en fluxos de fluids. En aquest model, cada fibra es representa com una cadena de segments cilíndrics connectats per articulacions esfèriques, que experimenten forces i torsions hidrodinàmiques. S'analitzen dos models de fibra, flexibles i rígids. El model es valida amb resultats teòrics i experimentals, captant diversos règims de deformació de les fibres. L'estudi també explora la dinàmica de les fibres en fluxos cel·lulars viscosos, posant l'accent en la influència de les condicions inicials i les propietats de les fibres en el seu comportament. Les simulacions investiguen la floculació de les fibres en fluxos turbulents, desvelant el paper de la desviació balística impulsada per la inèrcia de les fibres i els gradients de flux en la millora de la floculació. L'estudi posa de manifest la importància de la resolució del flux de fluid en l'anàlisi de la floculació de les fibres.