Simulação numérica do escoamento em canais utilizando o método das características e fluidodinâmica computacional

• Autor(a) principal: Passos, Marlon Vieira
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6371
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Fluidodinâmica computacional; Construção civil; Computational fluid dynamics; Building

A modelagem computacional do comportamento de fluidos se estabeleceu como ferramenta de projeto ao longo dos anos na Engenharia Hidráulica, a fim de otimizar a maneira em que o homem lida com problemas relacionados aos recursos hídricos. Dentre estes problemas, destaca-se o escoamento não permanente em condutos livres como canais e rios. Este trabalho tem por finalidade resolver as Equações de Saint Venant para o escoamento em canais abertos pelo Método das Características. Estudou-se o problema de um canal retangular, inicialmente estático, com descarga à esquerda. Para calcular a propagação da onda foi implementado um algoritmo usando o software MATLAB. Os resultados das Equações de Saint Venant se mostraram consistentes com a literatura disponível. Para obter a solução do problema por meio das Equações de Navier Stokes, o programa ANSYS CFX realizou simulações com dois refinamentos de malha distintos. Por fim, foram comparados os perfis da superfície e as velocidades médias do modelo de Saint Venant em diferentes tempos com a simulação mais refinada. A análise quantitativa e qualitativa apresentou semelhanças entre os perfis de profundidade e velocidade de ambos os métodos.