Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Joana Filipa dos Santos Silva
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/33683
Resumo: Dissertação de Mestrado em Matemática apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
id RCAP_4f4006f7140072e903b2838e5a8fc947
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/33683
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveisEquações de Navier-StokesFluidos incompressíveisDomínios móveisMétodo dos elementos finitosDiferenças finitasFreeFem++Navier-Stokes equationsIncompressible owsMoving domainsFinite element methodFinite differencesDissertação de Mestrado em Matemática apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraNesta dissertação, o objetivo principal é a modelação e simulação numérica das equações de Navier-Stokes para descrever fl uidos incompressíveis em domínios móveis. O trabalho divide-se em três etapas principais: a derivação das equações, a metodologia numérica e a sua simulação num exemplo prático. Na primeira fase, fazemos a dedução das equações que assenta em dois princípios base - as leis da conservação da massa e da conservação do momento linear - e no teorema de transporte de Reynolds. A segunda fase inicia-se com uma introdução nos espaços de funções que irão ser utilizados ao longo do texto. De seguida, obtemos a formulação fraca do problema derivado da primeira fase do trabalho. Fazemos, ainda, uma apresentação do método dos elementos finitos que é útil para a discretização numérica do problema. Nesta etapa, distinguimos dois casos possíveis para a resolução numérica das equações de Navier-Stokes: o caso de um domínio não móvel e o caso de um domínio móvel. Para cada um dos casos, apresentamos a discretização no tempo e no espaço. Por fim, desenvolvemos um caso prático, recorrendo ao software FreeFem++, conjugando os sub-problemas desenvolvidos ao longo do texto - a discretização da função ALE, do tempo e do espaço.In this thesis, the main subject is to model and numerically simulate the incompressible Navier-Stokes equations in moving domains. This work is divided in three parts: the derivation of the equations, the numerical methodology and its simulation on a practical situation. First, we deduce the Navier-Stokes equations using the mass conservation law, the conservation of linear momentum land the Reynolds transport theorem. Second, we initiate with an introduction in functional spaces which will be used throughout the text. Then we obtain a weak formulation of the problem derived in the first phase of this work. In addition, we present the finite element method which is used later for the numerical discretization of the problem. Two possible cases for the numerical solution of the Navier-Stokes equations are considered: a fixed domain and a moving domain case. We present temporal and spatial discretization for both cases using finite differences for the temporal discretization and finite elements for the space discretization. Finally, we simulate a practical case, using the FreeFem++ software.2014-07-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/33683http://hdl.handle.net/10316/33683TID:201386879porFernandes, Joana Filipa dos Santos Silvainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2022-01-04T16:18:58Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/33683Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:53:54.906373Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
title Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
spellingShingle Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
Fernandes, Joana Filipa dos Santos Silva
Equações de Navier-Stokes
Fluidos incompressíveis
Domínios móveis
Método dos elementos finitos
Diferenças finitas
FreeFem++
Navier-Stokes equations
Incompressible ows
Moving domains
Finite element method
Finite differences
title_short Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
title_full Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
title_fullStr Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
title_full_unstemmed Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
title_sort Modelação e simulação numérica de fluidos incompressíveis em domínios móveis
author Fernandes, Joana Filipa dos Santos Silva
author_facet Fernandes, Joana Filipa dos Santos Silva
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernandes, Joana Filipa dos Santos Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Equações de Navier-Stokes
Fluidos incompressíveis
Domínios móveis
Método dos elementos finitos
Diferenças finitas
FreeFem++
Navier-Stokes equations
Incompressible ows
Moving domains
Finite element method
Finite differences
topic Equações de Navier-Stokes
Fluidos incompressíveis
Domínios móveis
Método dos elementos finitos
Diferenças finitas
FreeFem++
Navier-Stokes equations
Incompressible ows
Moving domains
Finite element method
Finite differences
description Dissertação de Mestrado em Matemática apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-07-10
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://hdl.handle.net/10316/33683
http://hdl.handle.net/10316/33683
TID:201386879
url http://hdl.handle.net/10316/33683
identifier_str_mv TID:201386879
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.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133826090270720