Polymeric composite materials are largely used for small vessels hull fabrication. They have many desired advantages like low weight, good mechanical performance and good resistance to marine environments. Resin infusion is one of the most common manufacture processes used for this kind of application. In this process, injection tubes are positioned above reinforced media inside mold cavity and resin is forced to flow, first, through these tubes. Tube correct positioning is crucial for a fast and free of imperfections (air bubbles or other filling problems) hull fabrication; however, usually, it is not easy to determine best location for them. In this work, a numerical modeling of the resin injection into a small hull vessel was performed using OpenFOAM software. Besides main solver, other three applications were used in current work. Blender was used to build the tree-dimensional hull geometry, Gmsh used to discretize the geometry, creating a regular mesh formed with hexahedra elements and ParaView used in results post-processing. Finite volume formulation combined with the volume of fluid method was used to solve the multi-phase (air + resin) fluid flow. Four sequential simulations were necessary to determine optimized injection procedure. Each simulation represents an enhancement to the previous one correcting problems like void formation. At the end, some theoretical recommendations are proposed and discussed for an optimized injection procedure for small vessels fabrication.

Este trabalho busca avaliar geometricamente, através do Design Construtal, um caminho de alta condutividade a fim de melhor distribuir o campo de temperaturas diminuindo a maior temperatura observada em um domínio com geração de calor e de baixa condutividade. Para a análise numérica deste estudo, foi utilizado o software MATLAB junto com a ferramenta PDETOOL (Partial Differential Equation Toolbox). O caminho condutivo possui uma forma de seta, ou seja, composto por uma parte retangular com razão de medidas variáveis e uma parte triangular de área fixa. O problema passa a ter três restrições de área com seis variáveis, resultando em três graus de liberdade, H/L, H0/L0 e H1/L1, sendo que apenas H0/L0 varia. As simulações numéricas foram feitas para três diferentes condutividades, considerando quatro valores de fração de área preestabelecidos. Foi possível obter a geometria do caminho condutivo que melhor distribui o campo de temperaturas, resultando na minimização da temperatura máxima. Observouse nas três diferentes condutividades que, quanto maior a distribuição da área ocupada pelo material de alta condutividade em relação à área da placa, melhor distribuída será a temperatura, resultando na redução da temperatura máxima observada. Constatou-se também que a mais baixa condutividade térmica analisada, apresentou a menor temperatura máxima à medida que a razão do grau de liberdade foi aumentando. Já a maior condutividade térmica analisada apresentou menor temperatura máxima à medida que a razão do grau de liberdade foi diminuindo.