Investigação de estratégias robustas e eficientes aplicadas à simulação de escoamentos.

Abstract

Estudos que investigam estratégias e soluções para diversos problemas de escoamentos de fluidos são de suma importância nas diversas áreas da engenharia. Através da Dinâmica dos Fluidos Computacional, foi possível avaliar exemplos de escoamentos incompressíveis e compressíveis. No âmbito do escoamento incompressível, apresenta-se um estudo numérico do controle do desprendimento de vórtices a baixo número de Reynolds (Re = 100 e 160), através do uso de dispositivos do tipo: placa plana (splitter plate) com furos, onde se varia o comprimento da placa (L/D = 1,0 e 2,0) e a disposição dos furos. Para resolver esse problema é utilizado o programa HEXAFEM_3D_IFF, onde as equações de NavierStokes são resolvidas empregando o Método dos Elementos Finitos. No âmbito do escoamento compressível apresentam-se alguns casos clássicos, sendo eles: a análise de escoamento supersônico ao redor de uma rampa de 16°, de um cilindro quadrado, de um corpo rombudo e de um cone truncado, sendo feita uma análise tridimensional neste último. Analisa-se a eficiência e robustez dos algoritmos empregados para a captura dos fenômenos físicos envolvidos em cada caso. Para resolver esses problemas foram utilizados os programas EXAFEM_3D_CFF e TETRAFEM_3D_CFF, onde as equações de Euler são resolvidas empregando o Método dos Elementos Finitos.