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Verificação de soluções numéricas de escoamentos laminares obtidas com o método dos volumes finitos e malhas nao-estruturadas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2004
Autor(a) principal: Morais, Emerson Luiz de
Orientador(a): Marchi, Carlos Henrique, 1966-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Mecanica dos fluidos
Cálculos numéricos
Método dos volumes finitos
Engenharia mecânica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/55463
Resumo: Orientador: Carlos H. Marchi
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spelling Schneider, Fabio AlencarUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaMarchi, Carlos Henrique, 1966-Morais, Emerson Luiz de2024-07-25T13:44:55Z2024-07-25T13:44:55Z2004https://hdl.handle.net/1884/55463Orientador: Carlos H. MarchiCoorientador: Fábio A. SchneiderInclui apêndiceDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 2004Inclui bibliografiaResumo: O presente trabalho versa sobre o uso dos estimadores de erro Extrapolação de Richardson e Grid Convergence Index - GCI, baseados tanto na ordem aparente quanto na ordem assintótica, na solução das equações de Navier-Stokes aplicadas a escoamentos laminares com solução analítica conhecida. Para tal se usa um software comercial que utiliza o Método dos Volumes Finitos baseados em Elementos com malhas não-estruturadas, o CFX. Todas as malhas usadas para a solução dos problemas apresentados são tetraédricas. Os problemas escolhidos para o estudo foram: escoamento recirculante na cavidade quadrada e o escoamento completamente desenvolvido entre duas placas planas paralelas. Esta escolha se deve ao fato de se querer testar o comportamento das soluções com o refino de malha, bem como as previsões de incerteza com os erros numéricos das soluções, avaliando a efetividade destas. Outro objetivo do estudo é o de se verificar o comportamento dos estimadores de erro para uma mesma variável em diferentes pontos de uma malha bidimensional, bem como quando esta é obtida a partir de diferentes variáveis de base. Os resultados para o problema da cavidade quadrada se comportaram como o esperado com sobre-estimativas bastante significativas. Para o outro problema, os resultados mostraram uma elevada sensibilidade da ordem aparente às variações nas soluções obtidas. No problema do escoamento entre placas planas verificou-se a total dependência das estimativas de erro para diferentes pontos da malha assim como que diferentes variáveis de base levam a diferentes estimativas de erro, bem como diferentes comportamentos destas estimativas com o refino de malha.Abstract: The present work is about the use of the Richardson's Extrapolation and the Grid Convergence Index - GCI error estimators, based on both apparent and asymptotic orders, on the solution of the Navier-Stokes equations applied to laminar flows with known analytical solutions. For this purpose, commercial software that uses the Element-based Finite Volume Method, with unstructured meshes called CFX was used. All grids used for the solution of the proposed problems were formed with tetrahedrons. The chosen problems for this study were: recirculating flow on a square cavity and the completely developed flow between two flat plates. This choice was made because we aimed to test the behavior of the solutions with the mesh refinement as well the numerical uncertainty with the numerical errors of the obtained solutions, evaluating its effectiveness. Another target of this work was to verify the error estimator's behavior for the same variable at different points on a two-dimensional mesh, as well as when this variable is obtained from different base-variables. The results for the first problem behave as expected with significant over estimation, especially for the GCI error estimator. For the other problem, the results showed a high sensitivity of the apparent order to the variations of the obtained solutions. On the flow between two flat plates problem we verified a dependency of the error estimate with the geometric point where the solution was evaluated. Results obtained with different base-variables showed different error estimative and behavior of those with mesh refinement.127f. : il., grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalMecanica dos fluidosCálculos numéricosMétodo dos volumes finitosEngenharia mecânicaVerificação de soluções numéricas de escoamentos laminares obtidas com o método dos volumes finitos e malhas nao-estruturadasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - EMERSON LUIZ DE MORAIS.pdfapplication/pdf3189742https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/55463/1/R%20-%20D%20-%20EMERSON%20LUIZ%20DE%20MORAIS.pdf4b676650dfc6a7a385099d2136ead17aMD51open access1884/554632024-07-25 10:44:55.229open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/55463Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082024-07-25T13:44:55Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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