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Tese

Aplicação do método adjunto em escoamentos viscosos incompressíveis e periódicos - estudo de caso: splitter plate (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: CHIEREGATTI, BRUNO GALELLI - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: AERODINÂMICA; DINÂMICA DOS FLUÍDOS
  • Language: Português
  • Abstract: O presente trabalho é o início de um estudo da aplicação do método de otimização conhecido como adjunto em escoamentos incompressíveis, viscosos e periódicos, envolvendo um problema de bastante interesse: a análise da aplicação de splitter plates em cilindros de seção circular. Conhecido por sua simplicidade, o splitter plate, que consiste em uma placa plana alinhada ao escoamento e colocada a jusante do corpo, é um dispositivo efetivo na mudança de comportamento da esteira de vórtices de cilindros. A partir da revisão bibliográfica foi possível entender a dinâmica do escoamento, proporcionando uma calibração dos modelos numéricos. Complementando esta etapa, foi efetuada uma análise da qualidade das malhas computacionais. Utilizando o método “tentativa e erro”, o espaço de soluções foi explorado buscando encontrar o mínimo arrasto para diversos comprimentos de splitter plate e diferentes números de Reynolds (Re). Foi observada a influência da placa na formação da esteira de vórtices, obtendo uma redução dos coeficientes de força do cilindro. Com esses dados, foi possível desenvolver o método de otimização voltado para análise do gradiente de sensibilidade conhecido como método adjunto baseado nas equações de Navier Stokes utilizando o problema descrito como base para validação dos resultados. A abordagem do método adjunto caracteriza-se pela busca dos extremos de funções conhecidas como medidas de mérito. Essas funções podem ser integrais de sustentação e arrasto por exemplo. Na literatura, o método adjunto é apresentado como possuindo duas grandes vantagens: A primeira é a imposição das equações do escoamento como restrições do problema, o que sempre confinará as variações da medida de mérito dentro do universo de soluções realizáveis;já a segunda é conseqüência da primeira, pois as restrições permitem uma simplificação no cálculo do gradiente de sensibilidade, reduzindo o custo computacional. Para o cálculo do gradiente de sensibilidade, o objetivo é otimizar o arrasto do cilindro sob efeito do splitter plate variando os parâmetros de controle (comprimento e posicionamento do splitter plate). A direção de busca e o cálculo do passo da geometria são obtidos a partir da relação entre a solução numérica do escoamento e as variáveis adjuntas calculadas. Nesta dissertação, será apresentada a pesquisa bibliográfica, os resultados do método “tentativa e erro”, a formulação do método adjunto baseado nas equações de Navier Stokes e um exemplo de sua solução numérica, demonstrando sua existência.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 17.09.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      CHIEREGATTI, Bruno Galelli. Aplicação do método adjunto em escoamentos viscosos incompressíveis e periódicos - estudo de caso: splitter plate. 2012. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-16072013-112119/. Acesso em: 21 fev. 2026.

    • APA

      Chieregatti, B. G. (2012). Aplicação do método adjunto em escoamentos viscosos incompressíveis e periódicos - estudo de caso: splitter plate (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-16072013-112119/

    • NLM

      Chieregatti BG. Aplicação do método adjunto em escoamentos viscosos incompressíveis e periódicos - estudo de caso: splitter plate [Internet]. 2012 ;[citado 2026 fev. 21 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-16072013-112119/

    • Vancouver

      Chieregatti BG. Aplicação do método adjunto em escoamentos viscosos incompressíveis e periódicos - estudo de caso: splitter plate [Internet]. 2012 ;[citado 2026 fev. 21 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-16072013-112119/

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