Método Lattice-Boltzmann Aplicado a Aerodinâmica Externa

• Autor(a) principal: Brito, Pedro Paulo de Carvalho
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20293
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS; CFD; Lattice-Boltzmann; Fortran 90; Reynolds Intermediário; OpenLB

A necessidade de métodos voltados para a Fluido Dinâmica Computacional (CFD) que sejam numericamente estáveis mesmo quando aplicados a geometrias complexas, sem a necessidade de realizar grandes simplificações, e sem introduzir grande taxa de dissipação para melhorar a estabilidade, fez com que nos últimos anos o método Lattice-Boltzmann (LB) ganhasse bastante notoriedade tanto no meio acadêmico quando nas indústrias automotiva e aeroespacial. Com base no exposto acima, o presente trabalho visa analisar a capacidade do método LB em prever as características aerodinâmicas de escoamentos sobre cilindros para números de Reynolds intermediários. Primeiramente foi realizada uma revisão bibliográfica dos avanços do método nos últimos anos com relação à capacidade de simular e prever características fluidodinâmicas em geometrias complexas para números de Reynolds intermediários e no regime turbulento. Em um segundo momento, avaliou-se e comparou o código open source OpenLB com o código desenvolvido na UFU pelo autor em Fortran 90 quanto a capacidade de calcular o coeficiente de arrasto e a frequência de emissão de vórtices sobre cilindros para Reynolds igual a 200. Comparou-se também os resultados fornecidos com o método Lattice-Boltzmann e com o método de volumes finitos utilizando o software Ansys Fluent®. Por fim, analisou-se a interferência do tamanho da malha e do número de Mach para a simulação realizada.