Resumo. Simulamos a separação dos componentes de uma mistura bifásica com a equação de Cahn-Hilliard. Esta equação contém intrincados termos não lineares e derivadas de alta ordem. Além disso, a delgada região de transição entre os componentes da mistura requer muita resolução. Assim, determinar a solução numérica da equação de Cahn-Hilliard não é uma tarefa fácil, principalmente em três dimensões. Conseguimos a resolução exigida no tempo usando uma discretização semi-implícita de segunda ordem. No espaço, obtemos a precisão requerida utilizando malhas refinadas localmente com a estratégia AMR. Essas malhas se adaptam dinamicamente para recobrir a região de transição. O sistema linear proveniente da discretização é solucionado por intermédio de técnicas multinível-multigrid.Palavras-chave. Equação biharmônica, malhas adaptativas com refinamento local, métodos semi-implícitos, modelos de campo de fase, multigrid multinível.
IntroduçãoA equação de Cahn-Hilliard é um modelo de campo de fase [3,7,9,10,11,12,14,15,16,18,20,24] que permite simular a separação dos componentes de uma mistura bifásica. Os modelos de campo de fase constituem uma classe particular dos modelos de interface difusiva. Nesses modelos, as transições abruptas nas interfaces entre os diferentes fluidos ou materiais são substituídas por camadas delgadas nas quais as forças interfaciais são distribuídas suavemente. A idéia básica é introduzir 1 Parte desta pesquisa foi financiada pela National Science Foundation (projeto DMS 0609996), pela FAPESP (projetos 04