Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Gustavo Silva, 1994-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636580
Resumo: Orientador: José Ricardo Figueiredo
id UNICAMP-30_33341efb6e89411e7940521b018aacb7
oai_identifier_str oai::1090472
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusivaPerformance of finite volume discretization schemes in the advective-diffusive transport equationMétodo dos volumes finitosMétodos de discretizaçãoAnálise numéricaFluidodinâmica computacionalFinite volume methodDiscretization methodsNumerical analysisComputational fluid dynamics (CFD)Orientador: José Ricardo FigueiredoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Os desempenhos de sete esquemas de discretização em volumes finitos dos termos advectivos-difusivos da equação de transporte bidimensional, foram avaliados em dois problemas testes. O primeiro problema consiste no transporte advectivo e difusivo de um escalar sem termo fonte através de um campo de velocidades uniforme e paralelo. Este problema é modelado por uma equação linear, resolvida pelo método de separação de variáveis, que possui seis soluções elementares na forma real dependente de um autovalor. Este primeiro teste, puramente teórico, permite investigar os efeitos que o número de Peclet, o autovalor da solução elementar, e ângulo entre o escoamento e a malha tem na acurácia e estabilidade dos esquemas de discretização. O segundo teste realizado, consiste no estudo do escoamento isotérmico incompressível em canal com degrau a montante. Este problema é modelado pelas equações de Navier-Stokes e continuidade, que são resolvidas numericamente utilizando a formulação de variáveis primitivas, empregando a equação de Poisson para a pressão na estrutura de malha semi-deslocada. As equações que modelam este escoamento não possuem soluções analíticas para comparação com os resultados numéricos, utiliza-se a técnica da extrapolação de Richardson para estimar a solução analítica do conjunto de equações e realizar a comparação da acurácia dos esquemas. Nesse segundo ensaio, o objetivo foi investigar os efeitos que o número de Reynolds tem na precisão numérica e estabilidade dos esquemas de discretização através dos comprimentos de recirculação e dos campos de pressão e velocidade. Os esquemas submetidos a estes dois problemas testes foram o esquema da diferenciação central, exponencial simples, upwind de primeira ordem, upwind de segunda ordem, LOADS, QUICK e UNIFAESAbstract: The performances of seven finite-volume discretization schemes of the advective-diffusive terms of the two-dimensional transport equation were evaluated in two test problems. The first problem consists of the advective and diffusive transport of an inert scalar without source term through a uniform and parallel velocity field. This problem is modeled by a linear equation, solved by the method of separation of variables, which has six elementary solutions in real form dependent on an eigenvalue. This first test, purely theoretical, allows the investigation of the effects that the number of Peclet, the eigenvalue of the elementary solution, and angle between the flow and the mesh have in the accuracy and stability of the discretization schemes. The second test consists of the study incompressible isothermal flow in a channel with a backward facing step. This problem is modeled by the Navier-Stokes and continuity equations, which are solved numerically using the formulation of primitive variables, using the Poisson equation for the pressure in the semi-staggered mesh structure. The equations that model this flow does not have an analytical solution for comparison with the numerical results, the Richardson extrapolation technique is used to estimate the exact solution and compare the accuracy of the schemes. In this second test problem, the objective was to investigate the effects that the Reynolds number has on the numerical precision and stability of the discretization schemes through the recirculation lengths and the pressure and velocity fields. The schemes submitted to these two test problems were the central differencing scheme, simple exponential, first order upwind, second order upwind, LOADS, QUICK and UNIFAESMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia MecânicaCAPES1784734  [s.n.]Figueiredo, José Ricardo, 1953-Santos, Rogério Gonçalves dosSilveira Neto, Aristeu daUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASRodrigues, Gustavo Silva, 1994-20192019-02-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (160 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636580RODRIGUES, Gustavo Silva. Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva. 2019. 1 recurso online (160 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636580. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1090472Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-07-30T16:09:05Zoai::1090472Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-07-30T16:09:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
Performance of finite volume discretization schemes in the advective-diffusive transport equation
title Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
spellingShingle Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
Rodrigues, Gustavo Silva, 1994-
Método dos volumes finitos
Métodos de discretização
Análise numérica
Fluidodinâmica computacional
Finite volume method
Discretization methods
Numerical analysis
Computational fluid dynamics (CFD)
title_short Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
title_full Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
title_fullStr Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
title_full_unstemmed Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
title_sort Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva
author Rodrigues, Gustavo Silva, 1994-
author_facet Rodrigues, Gustavo Silva, 1994-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Figueiredo, José Ricardo, 1953-
Santos, Rogério Gonçalves dos
Silveira Neto, Aristeu da
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Rodrigues, Gustavo Silva, 1994-
dc.subject.por.fl_str_mv Método dos volumes finitos
Métodos de discretização
Análise numérica
Fluidodinâmica computacional
Finite volume method
Discretization methods
Numerical analysis
Computational fluid dynamics (CFD)
topic Método dos volumes finitos
Métodos de discretização
Análise numérica
Fluidodinâmica computacional
Finite volume method
Discretization methods
Numerical analysis
Computational fluid dynamics (CFD)
description Orientador: José Ricardo Figueiredo
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
2019-02-19T00:00:00Z
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 https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636580
RODRIGUES, Gustavo Silva. Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva. 2019. 1 recurso online (160 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636580. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636580
identifier_str_mv RODRIGUES, Gustavo Silva. Desempenho de esquemas de discretização em volumes finitos na equação de transporte advectiva-difusiva. 2019. 1 recurso online (160 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636580. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1090472
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (160 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189145884491776

Registros relacionados