Simulações multibloco para configurações complexas em qualquer regime de velocidade.

• Autor(a) principal: Robson Leal da Silva
• Data de Publicação: 1999
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA
• Texto Completo: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2377
• topic: Escoamento de fluidos; Simulação computadorizada; Velocidade de fluxo; Configurações; Análise numérica; Baixa velocidade; Algoritmos; Mecânica dos fluidos; Matemática aplicada; Aerodinâmica; Física; Engenharia mecânica; Computação

Este projeto foi desenvolvido objetivando a implementação de ferramentas numéricas para simulação de escoamentos em baixas velocidades em configurações geométricas complexas. O método numérico utilizado é uma variação do algoritmo implícito de fatoração aproximada de Beam e Warming, no qual as variáveis de trabalho são densidade, temperatura e componenetes cartesianas de velocidade. O algoritmo implementado incorpora, ainda, um método para aceleração de convergência que utiliza pressão como variável primitiva ao invés de densidade como forma de simular corretamente escoamentos a baixas velocidades. Configurações geométricas como as de canais e outros dispositivos industriais com escoamento interno são os modelos principais dos estudos desenvolvidos. Busca-se, com os resultados obtidos, uma forma de melhorar a forma geométrica dos canais internos nestes tipos de dispositivos, através da análise das propriedades de escoamento. As equações governantes do modelo são discretizadas especialmente utilizando-se operadores de diferenças centradas, sendo assegurada a estabilidade numérica por um modelo de dissipação artificial não-linear. A solução numérica é obtida para a condição de estado estacionário com a ajuda de aceleração de convergência de método desenvolvido anteriormente. Inicialmente somente o sistema não-viscoso com um tratamento 2-D é pesquisado, de forma a reduzir significativamente o trabalho computacional despendido e ainda assim obter as propriedades de estado necessárias para o melhor conhecimento do sistema físico em questão. O trabalho apresenta simulações de escoamento em configurações cujo objetivo é a validação da metodologia proposta. Comparação de resultados com dados de literatura é feita e demonstra-se que a capacidade de uso do método para configurações verdadeiramente complexas está implementada.