Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lourenço, Marcos Antonio de Souza
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14728
https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.99
Resumo: The present work describes the development of a parallel distributed-memory implementation, of an octree data structure, linked to an adaptive Cartesian mesh to solve the Navier- Stokes equations. The Finite Volume Method was used in the spatial discretization where the diffusive terms approximated by the central differences method. The temporal discretization was accomplished using the Adams-Bashforth method. Both temporal and spatial discretizations are of second-order of accuracy. The immersed boundary method was employed to represent immersed solid bodies in the flow and the Velocity-pressure coupling is done using the fractional-step method of two steps. Results, for sequential and parallel simulations, are presented both for the adaptive octree mesh and for a rectilinear mesh. Moreover, all simulated results were obtained using a external solver for the Poisson equation, from the pressure correction, in the fractional-step method. The numerical results are compared with numerical and experimental data, and the agreement between the two is found to be good.
id UFU_f02ac1bfabb7eb169f531485eeb02458
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/14728
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonáriaMétodo de volumes finitosEscoamento de Taylor-CouetteAdaptatividade de malhasEquações de Navier-StokesDinâmica dos fluidos - Simulação por computadorMétodo dos volumes finitosFinite volume methodTaylor-Couette flowAdaptive mesh refinementNavier-Stokes equationsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThe present work describes the development of a parallel distributed-memory implementation, of an octree data structure, linked to an adaptive Cartesian mesh to solve the Navier- Stokes equations. The Finite Volume Method was used in the spatial discretization where the diffusive terms approximated by the central differences method. The temporal discretization was accomplished using the Adams-Bashforth method. Both temporal and spatial discretizations are of second-order of accuracy. The immersed boundary method was employed to represent immersed solid bodies in the flow and the Velocity-pressure coupling is done using the fractional-step method of two steps. Results, for sequential and parallel simulations, are presented both for the adaptive octree mesh and for a rectilinear mesh. Moreover, all simulated results were obtained using a external solver for the Poisson equation, from the pressure correction, in the fractional-step method. The numerical results are compared with numerical and experimental data, and the agreement between the two is found to be good.Doutor em Engenharia MecânicaApresenta-se, neste trabalho, o desenvolvimento e implementação de uma estrutura de dados paralela (memória distribuída), octonária, diretamente vinculada a uma malha cartesiana e adaptativa, para solução das equações de Navier-Stokes. As equações foram discretizadas espacialmente utilizando o Método de Volumes Finitos, com os termos difusivos aproximados por diferenças-centradas. A discretização temporal foi realizada por meio do método Adams- Bashforth que, assim como o método de diferenças centradas, possui segunda-ordem de exatidão. A metodologia de fronteira imersa foi utilizada para representação de corpos sólidos no escoamento e o acoplamento pressão-velocidades é feito com o método de passos-fracionados de dois passos. Resultados são apresentados tanto para a malha octonária adaptativa quanto para a uma malha retilínea, ambas em paralelo. Em ambas as implementações foram utilizadas bibliotecas externas para resolver o sistema linear resultante da equação de Poisson para correção da pressão no método de passos-fracionados. Os resultados determinados foram comparados com dados numéricos e experimentais, apresentando boa concordância.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaEngenhariasUFUSilveira Neto, Aristeu dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781876D5&dataRevisao=nullPadilla, Elie Luis Martínezhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703731A7Rade, Domingos Alveshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781681T7Villar, Millena Martinshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769470Y3Roma, Alexandre Megiorinhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787782T2Mansur, Sergio Saidhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787218H2Lourenço, Marcos Antonio de Souza2016-06-22T18:39:39Z2013-10-012016-06-22T18:39:39Z2012-12-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfLOURENÇO, Marcos Antonio de Souza. Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária. 2012. 139 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.99https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14728https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.99porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2022-10-03T17:06:16Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14728Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-10-03T17:06:16Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
title Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
spellingShingle Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
Lourenço, Marcos Antonio de Souza
Método de volumes finitos
Escoamento de Taylor-Couette
Adaptatividade de malhas
Equações de Navier-Stokes
Dinâmica dos fluidos - Simulação por computador
Método dos volumes finitos
Finite volume method
Taylor-Couette flow
Adaptive mesh refinement
Navier-Stokes equations
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
title_full Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
title_fullStr Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
title_full_unstemmed Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
title_sort Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
author Lourenço, Marcos Antonio de Souza
author_facet Lourenço, Marcos Antonio de Souza
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silveira Neto, Aristeu da
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781876D5&dataRevisao=null
Padilla, Elie Luis Martínez
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703731A7
Rade, Domingos Alves
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781681T7
Villar, Millena Martins
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769470Y3
Roma, Alexandre Megiorin
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787782T2
Mansur, Sergio Said
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787218H2
dc.contributor.author.fl_str_mv Lourenço, Marcos Antonio de Souza
dc.subject.por.fl_str_mv Método de volumes finitos
Escoamento de Taylor-Couette
Adaptatividade de malhas
Equações de Navier-Stokes
Dinâmica dos fluidos - Simulação por computador
Método dos volumes finitos
Finite volume method
Taylor-Couette flow
Adaptive mesh refinement
Navier-Stokes equations
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Método de volumes finitos
Escoamento de Taylor-Couette
Adaptatividade de malhas
Equações de Navier-Stokes
Dinâmica dos fluidos - Simulação por computador
Método dos volumes finitos
Finite volume method
Taylor-Couette flow
Adaptive mesh refinement
Navier-Stokes equations
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description The present work describes the development of a parallel distributed-memory implementation, of an octree data structure, linked to an adaptive Cartesian mesh to solve the Navier- Stokes equations. The Finite Volume Method was used in the spatial discretization where the diffusive terms approximated by the central differences method. The temporal discretization was accomplished using the Adams-Bashforth method. Both temporal and spatial discretizations are of second-order of accuracy. The immersed boundary method was employed to represent immersed solid bodies in the flow and the Velocity-pressure coupling is done using the fractional-step method of two steps. Results, for sequential and parallel simulations, are presented both for the adaptive octree mesh and for a rectilinear mesh. Moreover, all simulated results were obtained using a external solver for the Poisson equation, from the pressure correction, in the fractional-step method. The numerical results are compared with numerical and experimental data, and the agreement between the two is found to be good.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-12-04
2013-10-01
2016-06-22T18:39:39Z
2016-06-22T18:39:39Z
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 LOURENÇO, Marcos Antonio de Souza. Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária. 2012. 139 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.99
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14728
https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.99
identifier_str_mv LOURENÇO, Marcos Antonio de Souza. Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária. 2012. 139 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.99
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14728
https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.99
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
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569615917481984