Abordagem level-set para simulação de fluidos bifasicos baseada no método de elementos finitos

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Bernal, Nestor Manuel Solalinde
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Mechanical Engineering; Fluid Mechanics; Numerical Simulation; Finite Element Method (FEM); Multiphase Flows; Level-Set method; libMesh; Engenharia mecânica; Mecânica dos fluidos; Simulação numérica; Método de elementos finitos; Fluidos multifásicos; Level-set; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11742

Neste trabalho, apresentamos uma abordagem level-set para simulação de fluidos bifasicos imiscíveis. O modelo consiste nas equações de Navier-Stokes incompressíveis, juntamente com uma equação de advecção para a função level-set. A abordagem CSF (Continuum Surface Force) é utilizada para modelar o efeito da tensão superficial. O método level-set é utilizado para capturar a interface entre os fluidos. Aqui, a função level-set é transportada e reinicializada em cada iteração. A discretização espacial é baseada em uma malha de elementos finitos não-estruturados que utiliza refinamento de malha adaptativa para maior precisão. Níveis de refinamento são calculados como altos na região próxima à interface e baixos longe dela. Para a discretização da velocidade e da pressão, espaços de elementos finitos padrão (LBB estável) são levados em consideração. A discretização da derivada no tempo resulta numa aproximação implícita. O algoritmo de elementos finitos é implementado usando a biblioteca de elementos finitos libmesh