Análise do acoplamento pressão-velocidade nas equações de Navier-Stokes utilizando o método dos volumes finitos baseado em elementos e solução acoplada
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| Data de Publicação: | 2007 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
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| Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSC |
| Texto Completo: | http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/90149 |
Resumo: | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. |
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Universidade Federal de Santa CatarinaMendes, RafaelMaliska, C. R. (Clovis Raimundo)2012-10-23T06:37:50Z2012-10-23T06:37:50Z20072007247158http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/90149Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica.Este trabalho tem como objetivo estudar os métodos FIELDS e Rhie-Chow para tratamento do acoplamento pressão-velocidade na solução das equações de Navier-Stokes e realizar sua implementação computacional. Estes métodos apresentam diferentes maneiras de introduzir a pressão na equação de conservação da massa para a solução acoplada da pressão e velocidade. Ambos se utilizam de técnicas baseadas em funções de interpolação, que são decorrentes das próprias equações de conservação da quantidade de movimento, de forma a estabelecer um forte acoplamento entre as variáveis das equações. A aplicação em malhas não-estruturadas é realizada através do método dos volumes finitos baseado em elementos. Com o simulador desenvolvido, os métodos FIELDS e Rhie-Chow são avaliados através da solução de problemas conhecidos na literatura. Primeiro, são realizadas avaliações individuais dos métodos quanto à sua estabilidade e consistência. Em seguida são traçados comparativos entre as soluções obtidas. São analisadas características como: qualidade das soluções, convergência, influência do passo de tempo, tempos de solução dos sistemas lineares e montagem da matriz de coeficientes. The main goal of this work is the study of the FIELDS and Rhie-Chow methods for treatment of the pressure-velocity coupling in the solution of the Navier-Stokes equations and develop their computational codes. These methods have different ways of introducing the pressure in the mass conservation equation when a coupled solution is sought. Both use techniques based on interpolation functions, which come from the momentum conservation equations, in a way that a strong coupling between the equations is established. The use on unstructured meshes is performed by the element based finite volume method. The FIELDS and Rhie-Chow methods are evaluated by solving well-known testing problems from the literature. First, they are individually evaluated based on their stability and robustness. Then, the solutions are compared and analyzed according to the following criteria: solution quality, convergence, time step influence, CPU time spent to solve linear systems and assembling the global coefficient matrix.68 f.| il., graf., tabs.porFlorianópolis, SCEngenharia mecânicaAcoplamentosPressaoVelocidadeNavier-Stokes, Equações deAnálise do acoplamento pressão-velocidade nas equações de Navier-Stokes utilizando o método dos volumes finitos baseado em elementos e solução acopladainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL247158.pdfapplication/pdf1692740https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/90149/1/247158.pdfb5159f8dc98b1485e5d8148960bc8dedMD51TEXT247158.pdf.txt247158.pdf.txtExtracted Texttext/plain180392https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/90149/2/247158.pdf.txtf37bc763c99d18e9cc4879d643171f9dMD52THUMBNAIL247158.pdf.jpg247158.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1366https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/90149/3/247158.pdf.jpg76d00507467e619061cbf22a0569e46aMD53123456789/901492013-05-03 16:45:11.264oai:repositorio.ufsc.br:123456789/90149Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732013-05-03T19:45:11Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
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