Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Golbert, Daniel Reis
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
Texto Completo: https://tede.lncc.br/handle/tede/100
Resumo: The goal of this work is to study de modeling of incompressible fluid flows through the Lattice-Boltzmann method (LBM). In this class of methods the equations based on mesoscopic kinetics allow us to model the macro-continuum behavior of the fluid dynamics. Therefore, a theoretical study of the LBM is performed including the analyses of different equilibrium distributions, lattice models, its relationships with the Boltzmann equation as well as its asymptotic approximation to the Navier-Stokes equations. On the other hand, aspects related to the imposition of boundary conditions are also studied, identifying adequate procedures to the problems here presented. Posteriorly, a detailed study of numerical nature about the performance of the LBM in the computational simulation of fluid flows is developed, involving stationary and transient problems, for cases in 2D and 3D. Once we have insight on the main characteristics of the model, techniques for the tuning of LBM's parameters are introduced with the purpose of attaining consistent and reliable results, according to the physical conditions of the problems under consideration. These techniques are employed with emphasis in 3D time dependent problems, whose characteristics are similar to those found in the blood flow modeling in arteries.
id LNCC_20af5edacecdb1703bd2532c4eb5f3d7
oai_identifier_str oai:tede-server.lncc.br:tede/100
network_acronym_str LNCC
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
repository_id_str
spelling Blanco, Pablo JavierCPF:05976610730http://lattes.cnpq.br/2207239537360072Feijóo, Raul AntoninoCPF:40994244720http://lattes.cnpq.br/2980425786626151Giraldi, Gilson AntonioCPF:09006413801http://lattes.cnpq.br/9950879952262717Clausse, AlejandroCPF:99999999999http://lattes.cnpq.br/9950879952262717Philippi, Paulo Cesarhttp://lattes.cnpq.br/8227771331126028CPF:67800491072http://lattes.cnpq.br/2638224574415157Golbert, Daniel Reis2015-03-04T18:51:07Z2009-06-172009-03-25GOLBERT, Daniel Reis. Lattice-Boltzmann Models for the Computational Simulation of Incompressible Fluid Flows. 2009. 133 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2009.https://tede.lncc.br/handle/tede/100The goal of this work is to study de modeling of incompressible fluid flows through the Lattice-Boltzmann method (LBM). In this class of methods the equations based on mesoscopic kinetics allow us to model the macro-continuum behavior of the fluid dynamics. Therefore, a theoretical study of the LBM is performed including the analyses of different equilibrium distributions, lattice models, its relationships with the Boltzmann equation as well as its asymptotic approximation to the Navier-Stokes equations. On the other hand, aspects related to the imposition of boundary conditions are also studied, identifying adequate procedures to the problems here presented. Posteriorly, a detailed study of numerical nature about the performance of the LBM in the computational simulation of fluid flows is developed, involving stationary and transient problems, for cases in 2D and 3D. Once we have insight on the main characteristics of the model, techniques for the tuning of LBM's parameters are introduced with the purpose of attaining consistent and reliable results, according to the physical conditions of the problems under consideration. These techniques are employed with emphasis in 3D time dependent problems, whose characteristics are similar to those found in the blood flow modeling in arteries.O objetivo deste trabalho é estudar a modelagem do escoamento de fluidos incompressíveis mediante o método de Lattice-Boltzmann (LBM). Nesta classe de métodos as equações baseadas na cinética mesoscópica nos permitem modelar o comportamento macro-contínuo da dinâmica de fluidos. Desta forma, realiza-se um estudo teórico do LBM incluindo a análise de diferentes distribuições de equilíbrio, modelos de lattice, suas relações com a equação de Boltzmann assim como sua aproximação assintótica às equações de Navier-Stokes. Por outro lado, estudam-se os aspectos relacionados à imposição de condições de contorno identificando procedimentos adequados para os problemas aqui tratados. Posteriormente, realiza-se um estudo detalhado de caráter numérico sobre o desempenho do LBM na simulação computacional de escoamentos de fluidos, envolvendo problemas estacionários e transientes, para casos em 2D e 3D. A partir do conhecimento das características do modelo, desenvolvem-se técnicas para efetuar a calibração dos parâmetros do LBM visando à obtenção de resultados coerentes e confiáveis de acordo às condições físicas do problema. Estas técnicas são empregadas com ênfase em problemas 3D dependentes do tempo, e cujas características são similares às encontradas na modelagem do escoamento sanguíneo em artérias.Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertationDRGolbert_versao_final.pdf: 9706339 bytes, checksum: 45a86747e8469ad89e82dc19d8322037 (MD5) Previous issue date: 2009-03-25Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroapplication/pdfhttp://tede-server.lncc.br:8080/retrieve/358/DissertationDRGolbert_versao_final.pdf.jpghttp://tede-server.lncc.br:8080/retrieve/584/DissertationDRGolbert_versao_final.pdf.jpgporLaboratório Nacional de Computação CientíficaPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalLNCCBRServiço de Análise e Apoio a Formação de Recursos HumanosMecânica de fluidosLattice-BoltzmannFluidos incompressíveisEscoamentos transientesHemodinâmica computacionalLattice-BoltzmannIncompressible fluidCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOModelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos IncompressíveisLattice-Boltzmann Models for the Computational Simulation of Incompressible Fluid Flowsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCCinstname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)instacron:LNCCORIGINALDissertationDRGolbert_versao_final.pdfapplication/pdf9706339http://tede-server.lncc.br:8080/tede/bitstream/tede/100/1/DissertationDRGolbert_versao_final.pdf45a86747e8469ad89e82dc19d8322037MD51THUMBNAILDissertationDRGolbert_versao_final.pdf.jpgDissertationDRGolbert_versao_final.pdf.jpgimage/jpeg3168http://tede-server.lncc.br:8080/tede/bitstream/tede/100/2/DissertationDRGolbert_versao_final.pdf.jpg55462fa821a4c3a917229089565494d2MD52tede/1002018-07-04 09:59:38.393oai:tede-server.lncc.br:tede/100Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.lncc.br/PUBhttps://tede.lncc.br/oai/requestlibrary@lncc.br||library@lncc.bropendoar:2018-07-04T12:59:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)false
dc.title.por.fl_str_mv Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Lattice-Boltzmann Models for the Computational Simulation of Incompressible Fluid Flows
title Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
spellingShingle Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
Golbert, Daniel Reis
Mecânica de fluidos
Lattice-Boltzmann
Fluidos incompressíveis
Escoamentos transientes
Hemodinâmica computacional
Lattice-Boltzmann
Incompressible fluid
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
title_full Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
title_fullStr Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
title_full_unstemmed Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
title_sort Modelos de Lattice-Boltzmann Aplicados à Simulação Computacional do Escoamento de Fluidos Incompressíveis
author Golbert, Daniel Reis
author_facet Golbert, Daniel Reis
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Blanco, Pablo Javier
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:05976610730
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2207239537360072
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Feijóo, Raul Antonino
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv CPF:40994244720
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2980425786626151
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Giraldi, Gilson Antonio
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv CPF:09006413801
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9950879952262717
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Clausse, Alejandro
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv CPF:99999999999
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9950879952262717
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Philippi, Paulo Cesar
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8227771331126028
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:67800491072
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2638224574415157
dc.contributor.author.fl_str_mv Golbert, Daniel Reis
contributor_str_mv Blanco, Pablo Javier
Feijóo, Raul Antonino
Giraldi, Gilson Antonio
Clausse, Alejandro
Philippi, Paulo Cesar
dc.subject.por.fl_str_mv Mecânica de fluidos
Lattice-Boltzmann
Fluidos incompressíveis
Escoamentos transientes
Hemodinâmica computacional
topic Mecânica de fluidos
Lattice-Boltzmann
Fluidos incompressíveis
Escoamentos transientes
Hemodinâmica computacional
Lattice-Boltzmann
Incompressible fluid
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Lattice-Boltzmann
Incompressible fluid
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description The goal of this work is to study de modeling of incompressible fluid flows through the Lattice-Boltzmann method (LBM). In this class of methods the equations based on mesoscopic kinetics allow us to model the macro-continuum behavior of the fluid dynamics. Therefore, a theoretical study of the LBM is performed including the analyses of different equilibrium distributions, lattice models, its relationships with the Boltzmann equation as well as its asymptotic approximation to the Navier-Stokes equations. On the other hand, aspects related to the imposition of boundary conditions are also studied, identifying adequate procedures to the problems here presented. Posteriorly, a detailed study of numerical nature about the performance of the LBM in the computational simulation of fluid flows is developed, involving stationary and transient problems, for cases in 2D and 3D. Once we have insight on the main characteristics of the model, techniques for the tuning of LBM's parameters are introduced with the purpose of attaining consistent and reliable results, according to the physical conditions of the problems under consideration. These techniques are employed with emphasis in 3D time dependent problems, whose characteristics are similar to those found in the blood flow modeling in arteries.
publishDate 2009
dc.date.available.fl_str_mv 2009-06-17
dc.date.issued.fl_str_mv 2009-03-25
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-03-04T18:51:07Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv GOLBERT, Daniel Reis. Lattice-Boltzmann Models for the Computational Simulation of Incompressible Fluid Flows. 2009. 133 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2009.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://tede.lncc.br/handle/tede/100
identifier_str_mv GOLBERT, Daniel Reis. Lattice-Boltzmann Models for the Computational Simulation of Incompressible Fluid Flows. 2009. 133 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2009.
url https://tede.lncc.br/handle/tede/100
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Laboratório Nacional de Computação Científica
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
dc.publisher.initials.fl_str_mv LNCC
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos
publisher.none.fl_str_mv Laboratório Nacional de Computação Científica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
instname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
instacron:LNCC
instname_str Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
instacron_str LNCC
institution LNCC
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
bitstream.url.fl_str_mv http://tede-server.lncc.br:8080/tede/bitstream/tede/100/1/DissertationDRGolbert_versao_final.pdf
http://tede-server.lncc.br:8080/tede/bitstream/tede/100/2/DissertationDRGolbert_versao_final.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 45a86747e8469ad89e82dc19d8322037
55462fa821a4c3a917229089565494d2
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
repository.mail.fl_str_mv library@lncc.br||library@lncc.br
_version_ 1797683217129537536