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Título: UM MÉTODO NUMÉRICO PARA SOLUÇÃO DE ESCOAMENTOS UTILIZANDO COMPONENTES CONTRAVARIANTES EM COORDENADAS NÃO ORTOGONAIS
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): LUIS FERNANDO GONCALVES PIRES

Colaborador(es):  ANGELA OURIVIO NIECKELE - Orientador
Número do Conteúdo: 18621
Catalogação:  03/11/2011 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL

Tipo:  TEXTO Subtipo:  TESE
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=18621@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=18621@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.18621

Resumo:
O trabalho desenvolveu uma metodologia de solução numérica de escoamentos em geometrias complexas, numa formulação incompressível e bi-dimensional. As equações de conservação são discretizas com o emprego da técnica de volumes finitos em coordenadas não ortogonais. Esta técnica mapeia o espaço real num espaço transformado, no qual as fronteiras do domínio de cálculo coincidem com as fronteiras do domínio físico. Os componentes contravariantes da velocidade foram empregados como variáveis dependentes nas equações de conservação de quantidade de movimento. Estas equações foram obtidas em coordenadas não ortogonais pela manipulação algébrica das equações discretizadas para os componentes cartesianos. Este procedimento, que emprega um sistema de coordenadas auxiliar fixo localmente, evita o surgimento dos diversos termos oriundos da curvutura e da não ortogonalidade da malha, que seriam obtidos caso fosse empregada a análise tensorial para a derivação destas equações. O ocoplamento pressão-velocidade é feito utilizando SIMPLEC. O conjunto de equações algébricas resultante é resolvido por um esquema de solução segregado, no qual é empregado um esquema de solução linha-a-a linha(TDMA), com um processo de correção por blocos para acelerar a convergência. A metodologia desenvolvida foi utilizada para solução de diversos problemas visando analisar o seu desempenho. Foram estudados os seguintes casos-escoamento laminar entre dois cilindros, convecção natural entre dois cilidros excêntricos, escoamento induzido numa cavidade trapezoidal pelo movimento de suas bases, escoamento laminar num canal, escoamento axi-simétrico num duto com estrangulamento.Tendo em vista os bons resultados obtidos para testes, pode-se concluir que as opções realizadas para a confeção do esquema desenvolvido foram corretas, pois geraram um algoritimo efeciente e versátil.

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