Estudo da transferência de calor e quantidade de movimento no escoamento laminar através de passagens com geometria arbitrária: modelos compressível e incompressível. - Volpe, Ernani Vitillo (1993)
Este trabalho tem por finalidade desenvolver um modelo matemático para a simulação do escoamento viscoso, limitado por fronteiras de geometria arbitrária. Para isso, consideram-se os sistemas de coordenadas ajustados a essas fronteiras, suas principais características, e os métodos para sua geração. Dentre esses, empregam-se os que consistem na solução de sistemas de equações diferenciais parciais elípticas. Os métodos são classificados em função de produzirem, ou não, sistemas de coordenadas ortogonais e de permitirem, ou não, o controle do espaçamento das linhas do sistema. Propõem-se critérios para avaliar propriedades importantes dos sistemas gerados, como a ortogonalidade. Desenvolvem-se exemplos de aplicação desses métodos e se comparam seus resultados. Para a simulação do escoamento, generaliza-se o método dos volumes finitos, para sistemas de coordenadas ortogonais. Para o escoamento incompressível implementam-se os algoritmos simple, simpler e simplec. Para o escoamento compressível, desenvolve-se formulação modificada do algoritmo simple, que considera o efeito da compressibilidade através de um esquema upwind para a massa especifica na equação de correção de pressão. Em ambos os casos, inclui-se o termo de dissipação viscosa na formulação da equação da energia. Aplicam-se os algoritmos desenvolvidos a uma série de problemas e se discutem os resultados.