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Dissertação

Structured and unstructured ﬁnite volume calculations of a laminar and a turbulent axisymmetric jet ﬂow EVALUATED

Detalhes: O clássico problema de um jacto axissimétrico foi escolhido para validar um código não-comercial baseado em volumes finitos. Um número de Reynolds igual a 300 foi escolhido para realizar as simulalões laminares. Uma comparação entre a solução analítica e numérica é descrita para verificação do código. Diferentes condições de fronteira são impostas às fronteiras laterais com o intuito de perceber a melhor abordagem para simular um jacto real. A ordem de convergência do código é também avaliada considerando malhas até 2 milhões de pontos. Simulações de Grandes Escalas são realizadas para estudar a evolução de um jacto em condições turbulentas, a um número de Reynolds de 25000. O modelo de Smagorinsky é utilizado para descrever as pequenas escalas. Os resultados são comparados com dados experimentais e resultados numéricos de alta ordem obtidos com resolução espectral com o objectivo de validação e verificação do código, respectivamente. A visualização de superfícies do contorno de Q e da magnitude da vorticidade permitem distinguir a evolução das estruturas coerentes características de jactos circulares. A média temporal do decaimento da velocidade ao longo da linha central e as tensões de Reynolds são algumas das quantidades comparadas com dados experimentais e resultados de Simulações de Grandes Escalas de referência. Simulações considerando malhas estruturadas e não estruturadas são também efectuadas numa tentativa de perceber as diferenças entre os resultados obtidos com cada uma das malhas.
Keywords: Método de Volumes Finitos, Simulação de Grandes Escalas, Jacto Axissimétrico, Malhas Adaptativas, Validação, Verificação

Discussão: junho 20, 2014, 14:0