Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martino, Luciana Santos da Silva
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
Texto Completo: https://tede.lncc.br/handle/tede/174
Resumo: In this work we deal with the problem of shallow water ows using finite difference schemes first applied to simple models of hyperbolic problems, as the advection equation and the gravity wave equations. For the treatment of shallow water equations, besides of semi lagrangian schemes and staggered grids, we make use of a semi-implicit finite difference scheme. Finally we describe a model based on the finite volume technique, where the conservation equations of momentum are discretized according to a semi-implicit finite difference scheme, using a lagrangean aproximation to convective terms, applied to a staggered grid, while the equation of mass conservation is discretized by a semi-implicit scheme applied to a non structured ortogonal grid. In this model the ow is determined by the free surface elevation and by the component of velocity normal to each side of the grid. The reconstruction of the velocity field of the complete shallow water equations is made by the depth integrated method. Applications include ow in a retangular closed bay, with periodic boundary conditions, a geophysical ow applied to a small portion of the Amazonas river and to problems with discontinuous initial conditions, like those occurring in dam break problems.
id LNCC_b5ae923659c929062afc4616217caa3b
oai_identifier_str oai:tede-server.lncc.br:tede/174
network_acronym_str LNCC
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
repository_id_str
spelling Toledo, Elson MagalhãesCPF:19453191604http://lattes.cnpq.br/2440193189134197CPF:02173375709http://lattes.cnpq.br/9979783798375881Martino, Luciana Santos da Silva2015-03-04T18:57:57Z2015-02-242013-07-05https://tede.lncc.br/handle/tede/174In this work we deal with the problem of shallow water ows using finite difference schemes first applied to simple models of hyperbolic problems, as the advection equation and the gravity wave equations. For the treatment of shallow water equations, besides of semi lagrangian schemes and staggered grids, we make use of a semi-implicit finite difference scheme. Finally we describe a model based on the finite volume technique, where the conservation equations of momentum are discretized according to a semi-implicit finite difference scheme, using a lagrangean aproximation to convective terms, applied to a staggered grid, while the equation of mass conservation is discretized by a semi-implicit scheme applied to a non structured ortogonal grid. In this model the ow is determined by the free surface elevation and by the component of velocity normal to each side of the grid. The reconstruction of the velocity field of the complete shallow water equations is made by the depth integrated method. Applications include ow in a retangular closed bay, with periodic boundary conditions, a geophysical ow applied to a small portion of the Amazonas river and to problems with discontinuous initial conditions, like those occurring in dam break problems.Neste trabalho tratamos o problema de escoamentos em águas rasas através de esquemas em diferenças finitas aplicados inicialmente a modelos simples de problemas hiperbólicos como a equação de advecção e as equações de ondas de gravidade. No tratamento das equações de águas rasas, além de esquemas semi lagrangeanos e de malhas staggered, é utilizado um esquema semi-implícito de diferenças finitas. Por fim é descrito um modelo baseado no método de volumes finitos, onde as equações de conservação de momentum são discretizadas de acordo com um esquema semi-implícito de diferenças finitas, com uma aproximação lagrangeana para os termos convectivos, aplicado a uma malha staggered, enquanto que a equações de conservação de massa é discretizada por um esquema semi-implícito aplicado a uma malha não estruturada ortogonal staggered. Nesse modelo o escoamento é determinado pela elevação da superfície livre e pela componente da velocidade normal a cada um dos lados da malha. A reconstrução do campo de velocidades do conjunto completo de equações de águas rasas é dada através do método da profundidade integrada. As aplicações incluem um escoamento em uma bacia retangular fechada, com condições de contorno periódicas, um escoamento geofísico aplicado a um trecho do rio Amazonas e problemas com condição inicial descontínua, do tipo dam break.Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Luciana Santos .pdf: 8395333 bytes, checksum: 6fc53db0b60c462c2bcba5dca268b385 (MD5) Previous issue date: 2013-07-05application/pdfhttp://tede-server.lncc.br:8080/retrieve/422/Tese%20Luciana%20Santos%20.pdf.jpghttp://tede-server.lncc.br:8080/retrieve/662/Tese%20Luciana%20Santos%20.pdf.jpgporLaboratório Nacional de Computação CientíficaPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalLNCCBRServiço de Análise e Apoio a Formação de Recursos HumanosAnálise numéricaDiferenças finitasFinite differencesNumerical analysisCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA::ANALISE NUMERICASimulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitasNumerical simulation on Shalow water flows by finite difference methodinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCCinstname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)instacron:LNCCORIGINALTese Luciana Santos .pdfapplication/pdf8395333http://tede-server.lncc.br:8080/tede/bitstream/tede/174/1/Tese+Luciana+Santos+.pdf6fc53db0b60c462c2bcba5dca268b385MD51THUMBNAILTese Luciana Santos .pdf.jpgTese Luciana Santos .pdf.jpgimage/jpeg3322http://tede-server.lncc.br:8080/tede/bitstream/tede/174/2/Tese+Luciana+Santos+.pdf.jpgb35f61eed2450cfc82550618e226681cMD52tede/1742018-07-04 09:59:42.546oai:tede-server.lncc.br:tede/174Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.lncc.br/PUBhttps://tede.lncc.br/oai/requestlibrary@lncc.br||library@lncc.bropendoar:2018-07-04T12:59:42Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)false
dc.title.por.fl_str_mv Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Numerical simulation on Shalow water flows by finite difference method
title Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
spellingShingle Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
Martino, Luciana Santos da Silva
Análise numérica
Diferenças finitas
Finite differences
Numerical analysis
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA::ANALISE NUMERICA
title_short Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
title_full Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
title_fullStr Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
title_full_unstemmed Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
title_sort Simulação numérica de escoamentos em águas rasas pelo método de diferenças finitas
author Martino, Luciana Santos da Silva
author_facet Martino, Luciana Santos da Silva
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Toledo, Elson Magalhães
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:19453191604
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2440193189134197
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:02173375709
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9979783798375881
dc.contributor.author.fl_str_mv Martino, Luciana Santos da Silva
contributor_str_mv Toledo, Elson Magalhães
dc.subject.por.fl_str_mv Análise numérica
Diferenças finitas
topic Análise numérica
Diferenças finitas
Finite differences
Numerical analysis
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA::ANALISE NUMERICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Finite differences
Numerical analysis
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA::ANALISE NUMERICA
description In this work we deal with the problem of shallow water ows using finite difference schemes first applied to simple models of hyperbolic problems, as the advection equation and the gravity wave equations. For the treatment of shallow water equations, besides of semi lagrangian schemes and staggered grids, we make use of a semi-implicit finite difference scheme. Finally we describe a model based on the finite volume technique, where the conservation equations of momentum are discretized according to a semi-implicit finite difference scheme, using a lagrangean aproximation to convective terms, applied to a staggered grid, while the equation of mass conservation is discretized by a semi-implicit scheme applied to a non structured ortogonal grid. In this model the ow is determined by the free surface elevation and by the component of velocity normal to each side of the grid. The reconstruction of the velocity field of the complete shallow water equations is made by the depth integrated method. Applications include ow in a retangular closed bay, with periodic boundary conditions, a geophysical ow applied to a small portion of the Amazonas river and to problems with discontinuous initial conditions, like those occurring in dam break problems.
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-07-05
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-03-04T18:57:57Z
dc.date.available.fl_str_mv 2015-02-24
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://tede.lncc.br/handle/tede/174
url https://tede.lncc.br/handle/tede/174
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/174/1/Tese+Luciana+Santos+.pdf
http://tede-server.lncc.br:8080/tede/bitstream/tede/174/2/Tese+Luciana+Santos+.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 6fc53db0b60c462c2bcba5dca268b385
b35f61eed2450cfc82550618e226681c
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_ 1797683217911775232