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Simulação computacional de escoamentos reativos com baixo número de March aplicando técnicas de refinamento adaptativo de malhas (2012)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: CALEGARI, PRISCILA CARDOSO - IME
  • Unidades: IME
  • Sigla do Departamento: MAP
  • Subjects: PROCESSAMENTO DE DADOS
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: O foco principal do presente trabalho é estender uma mitologia numérica embasada no uso de uma técnica de refinamento adaptativo de malha (AMR - Adaptative Mesh Refinament) e no uso de esquemas temporais multipasso implícitos-explícitos (IMEX) a aplicações envolvendo escoamentos reativos com baixo número de Mach. Originalmente desenvolvida para escoamentos incompressíveis, a formulação euleriana daquela metodologia emprega as equações de Navier-Stokes como modelo matemático para descrever a dinâmica do escoamento e o Método da Projeção, baseado no divergente nulo da velocidade do escoamento, para tratar o aclopamento pressão-velocidadepresente na formulação com variáveis primitivas. Tal formulação euleriana é estendida para acomodae novas equações agregadas ao modelo matemático da fase contínua: conservação de massa, fração de mistura (para representar as contrações de combústível e oxidante), e energia. Além disso, uma equação termodinâmica de estado é integrada ao modelo matemático estendido e é empregada juntamente com a equação de conservação de massa para produzir uma novarestrição (não nuladesta vez) ao divergente do campo de velocidade. Assume-se que o escoamento ocorre a baixo número de March (hipótese principal). O Método de Diferença Finita é empregado na discretização espacial das várias eulerianas de estado, empregando-se uma malha AMR. As vantagens e dificuldades desta extensão são cuidadosamente investigadas e reportadas.Pela importância,do ponto de vistade aplicações práticas, algunsestudos numéricos preliminares envolvendo escoamentos incompressíveisturbulentos com sprays, tais estudos já se mostram importantes pois identificam a clareza, em primeira instância, algumas das dificuldades inerentes a serem enfrentadas ao se tratar dentrodesta nova metodologia um conjunto "relativamente grande" de gotículas lagrangianas. No caso de escoamentos incompressíveis turbulentos com sprays, a integração temporal se dá co métodos IMEX para a fase contínua e com o método de Euler Modificado para a fase dispersa. A turbulência, em todos os casos que envolvem, e tratada pelo modelo de Simulação das Grandes Escalas (LES - Large Eddy Simulation). As simulações computacionais se dão em um domínio tridimensional, paralelepípedo, e empregam uma extensão (resultante do presente trabalho) do código "AMR3D", um programa de computador se quencial implementado em Fortran90, oriundo de uma colaboração de longa data entre o IME-USP e o MFLab/FEMEC-UFU (Laboratório de Dinâmica de Fluidos da Universiadade Federal de Uberlândia). O processamento foi efetuado no LabMAP (Laboratório da Matemática Aplicada do IME-USP).
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.06.2012
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    How to cite
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    • ABNT

      CALEGARI, Priscila Cardoso; ROMA, Alexandre Megiorin. Simulação computacional de escoamentos reativos com baixo número de March aplicando técnicas de refinamento adaptativo de malhas. 2012.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45132/tde-21082012-051927 >.
    • APA

      Calegari, P. C., & Roma, A. M. (2012). Simulação computacional de escoamentos reativos com baixo número de March aplicando técnicas de refinamento adaptativo de malhas. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45132/tde-21082012-051927
    • NLM

      Calegari PC, Roma AM. Simulação computacional de escoamentos reativos com baixo número de March aplicando técnicas de refinamento adaptativo de malhas [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45132/tde-21082012-051927
    • Vancouver

      Calegari PC, Roma AM. Simulação computacional de escoamentos reativos com baixo número de March aplicando técnicas de refinamento adaptativo de malhas [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45132/tde-21082012-051927

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