Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Frantz, Ricardo André Schuh
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8127
Resumo: This work investigates the method of large-eddy simulation (LES) in the context of gravity currents, which is found necessary since it allows a substantial increase in the order of magnitude of the characteristic Reynolds number used in numerical simulations, approaching them with natural scales, in addition to significantly reducing the computational cost. The implicit large eddy simulation (ILES) methodology, based on the spectral vanishing viscosity model, is unprecedentedly employed in the context of gravity currents, is compared against with explicit methods such as the static and dynamic Smagorisnky. The evaluation of the models is performed based on statistics from a direct numerical simulation (DNS). Results demonstrate that the first model based purely on numerical dissipation, introduced by means of the second order derivative, generates better correlations with the direct simulation. Finally, experimental cases of the literature, in different flow configurations, are reproduced numerically showing good agreement in terms of the front position evolution.
id P_RS_1e433c4a99aaf5e1ce5fddc2c41a7849
oai_identifier_str oai:tede2.pucrs.br:tede/8127
network_acronym_str P_RS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
repository_id_str
spelling Silvestrini, Jorge Hugohttp://lattes.cnpq.br/0114176315906978http://lattes.cnpq.br/2842245386534547Frantz, Ricardo André Schuh2018-06-12T12:49:08Z2018-03-09http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8127This work investigates the method of large-eddy simulation (LES) in the context of gravity currents, which is found necessary since it allows a substantial increase in the order of magnitude of the characteristic Reynolds number used in numerical simulations, approaching them with natural scales, in addition to significantly reducing the computational cost. The implicit large eddy simulation (ILES) methodology, based on the spectral vanishing viscosity model, is unprecedentedly employed in the context of gravity currents, is compared against with explicit methods such as the static and dynamic Smagorisnky. The evaluation of the models is performed based on statistics from a direct numerical simulation (DNS). Results demonstrate that the first model based purely on numerical dissipation, introduced by means of the second order derivative, generates better correlations with the direct simulation. Finally, experimental cases of the literature, in different flow configurations, are reproduced numerically showing good agreement in terms of the front position evolution.Este trabalho investiga o método de simulação de grandes escalas (LES) no contexto de correntes gravitacionais. O mesmo se faz necessário, visto que possibilita um aumento substancial da ordem de grandeza do número de Reynolds característico utilizado em simulações numéricas, aproximando os mesmos de escalas naturais, além de reduzir significativamente o custo computacional dos cálculos. A avaliação dos modelos é realizada utilizando uma base de dados de simulação numérica direta (DNS). A metodologia de simulação de grandes escalas implícita (ILES), baseada no modelo de viscosidade turbulenta espectral, é colocado a prova de maneira inédita no contexto de correntes de gravidade com métodos explícitos disponíveis na literatura. Resultados demonstram que o mesmo, baseado puramente em dissipação numérica introduzida por meio do comportamento dos esquemas de derivada de segunda ordem, gera melhores correlações com as estatísticas baseadas em campos médios da simulação direta. Por fim, casos experimentais da literatura, em diferentes configurações de escoamento, são reproduzidos numericamente.Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2018-06-05T13:28:29Z No. of bitstreams: 1 frantz2018simulacoes.pdf: 23131075 bytes, checksum: e748910d1820968a07c86be9461b7489 (MD5)Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-06-12T12:40:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 frantz2018simulacoes.pdf: 23131075 bytes, checksum: e748910d1820968a07c86be9461b7489 (MD5)Made available in DSpace on 2018-06-12T12:49:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 frantz2018simulacoes.pdf: 23131075 bytes, checksum: e748910d1820968a07c86be9461b7489 (MD5) Previous issue date: 2018-03-09Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/172449/DIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de MateriaisPUCRSBrasilEscola PolitécnicaSimulação de Grandes EscalasModelagem de Escala de SubmalhaDissipação NuméricaViscosidade Turbulenta EspectralCorrentes de GravidadeLarge Eddy SimulationSubgrid-scale ModellingNumerical DissipationSpectral Vanishing ViscosityGravity CurrentsENGENHARIASSimulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynoldsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTrabalho não apresenta restrição para publicação-743271934421512012250050060045189710564848268252075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAILDIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.jpgDIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.jpgimage/jpeg5309http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/4/DIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.jpgf4b8ff0fca0f15ff8b6b11907f79c2cdMD54TEXTDIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.txtDIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.txttext/plain143667http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/3/DIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.txta041c0dad3239e79f11c957211d947bcMD53ORIGINALDIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdfDIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdfapplication/pdf2599637http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/2/DIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdfcc3f2012358d726c6f4450bb2699d892MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8610http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/1/license.txt5a9d6006225b368ef605ba16b4f6d1beMD51tede/81272018-06-12 12:00:50.279oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2018-06-12T15:00:50Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
dc.title.por.fl_str_mv Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
title Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
spellingShingle Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
Frantz, Ricardo André Schuh
Simulação de Grandes Escalas
Modelagem de Escala de Submalha
Dissipação Numérica
Viscosidade Turbulenta Espectral
Correntes de Gravidade
Large Eddy Simulation
Subgrid-scale Modelling
Numerical Dissipation
Spectral Vanishing Viscosity
Gravity Currents
ENGENHARIAS
title_short Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
title_full Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
title_fullStr Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
title_full_unstemmed Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
title_sort Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds
author Frantz, Ricardo André Schuh
author_facet Frantz, Ricardo André Schuh
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silvestrini, Jorge Hugo
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0114176315906978
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2842245386534547
dc.contributor.author.fl_str_mv Frantz, Ricardo André Schuh
contributor_str_mv Silvestrini, Jorge Hugo
dc.subject.por.fl_str_mv Simulação de Grandes Escalas
Modelagem de Escala de Submalha
Dissipação Numérica
Viscosidade Turbulenta Espectral
Correntes de Gravidade
topic Simulação de Grandes Escalas
Modelagem de Escala de Submalha
Dissipação Numérica
Viscosidade Turbulenta Espectral
Correntes de Gravidade
Large Eddy Simulation
Subgrid-scale Modelling
Numerical Dissipation
Spectral Vanishing Viscosity
Gravity Currents
ENGENHARIAS
dc.subject.eng.fl_str_mv Large Eddy Simulation
Subgrid-scale Modelling
Numerical Dissipation
Spectral Vanishing Viscosity
Gravity Currents
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS
description This work investigates the method of large-eddy simulation (LES) in the context of gravity currents, which is found necessary since it allows a substantial increase in the order of magnitude of the characteristic Reynolds number used in numerical simulations, approaching them with natural scales, in addition to significantly reducing the computational cost. The implicit large eddy simulation (ILES) methodology, based on the spectral vanishing viscosity model, is unprecedentedly employed in the context of gravity currents, is compared against with explicit methods such as the static and dynamic Smagorisnky. The evaluation of the models is performed based on statistics from a direct numerical simulation (DNS). Results demonstrate that the first model based purely on numerical dissipation, introduced by means of the second order derivative, generates better correlations with the direct simulation. Finally, experimental cases of the literature, in different flow configurations, are reproduced numerically showing good agreement in terms of the front position evolution.
publishDate 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-06-12T12:49:08Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2018-03-09
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.uri.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8127
url http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8127
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv -7432719344215120122
dc.relation.confidence.fl_str_mv 500
500
600
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 4518971056484826825
dc.relation.sponsorship.fl_str_mv 2075167498588264571
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 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUCRS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Escola Politécnica
publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron:PUC_RS
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron_str PUC_RS
institution PUC_RS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/4/DIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.jpg
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/3/DIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/2/DIS_RICARDO_ANDRE_SCHUH_FRANTZ_COMPLETO.pdf
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8127/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv f4b8ff0fca0f15ff8b6b11907f79c2cd
a041c0dad3239e79f11c957211d947bc
cc3f2012358d726c6f4450bb2699d892
5a9d6006225b368ef605ba16b4f6d1be
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.central@pucrs.br||
_version_ 1799765333935915008