Simulação de escoamentos viscosos utilizando mapeamentos entre equações

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Santiago, Gustavo Fuhr
• Orientador(a): Zabadal, Jorge Rodolfo Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Equações de Navier-Stokes; Escoamento incompressível; Fenômenos de transporte
• Palavras-chave em Inglês: Navier-Stokes; Viscous fluid flow; Turbulence; Analytical method
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/13459

Este trabalho faz uma nova proposta de método para solucionar a equação advectivodifusiva tridimensional que descreve os escoamentos viscosos incompressíveis. Este método usa um esquema analítico baseado em split seguido de gênese de equações diferenciais. A solução do problema é efetuada em duas etapas distintas. A primeira etapa consiste na aplicação de um split não-homogêneo sobre as Equações de Navier-Stokes, no qual uma das equações do sistema resultante contém a derivada temporal e o termo viscoso, constituindo uma equação diferencial linear não-homogênea. A solução dessa equação é obtida via mapeamento em uma equação de primeira ordem, fornecendo o formato do campo de velocidades. A partir deste se obtém o formato da função corrente para fins de gênese. Desta forma faz-se com que simulações possam ser obtidas usando computadores portáteis e, mesmo assim, requeiram tempo de processamento pequeno para a solução de problemas ditos de engenharia. Estas vantagens podem ser diretamente traduzidas em aplicações práticas de simulação como, por exemplo, a possibilidade de tomada de decisão em tempo real sobre o controle de um processo em andamento numa planta industrial, respostas transientes num escoamento turbulento ou na previsão da dispersão de poluentes em rios e mananciais críticos à saúde da população.