Dissertação

A 2-D Immersed Boundary Method on Low Reynolds Moving Body EVALUATED

Neste trabalho um Método de Fronteira Imersa numa malha estruturada bidimensional foi desenvolvido, implementado e os resultados obtidos foram interpretados. Três tipos de interpolação para a correcção da fronteira imersa foram implementados e testados para o escoamento dentro de uma cavidade com solução analitica. Foi obtida a segunda ordem de convergência caracteristica da discretização de Volumes Finitos com uma regressão polinomial que usava valores dos pontos materiais e valores das celulas de fluido vizinhas baseada no Método dos Minimos Quadrados. A verificação do modelo foi efectuada por comparação dos resultados obtidos com dados computacionais presentes na bibliografia para o domínio laminar e constante. Foram consideradas caracteristicas do escoamento quantitativas e qualitativas e em ambas semelhança com as fontes bibliográficas foi observada. No capítulo de fronteiras imersas em movimento obteve-se validação para o modelo por comparação com resultados experimentais e computacionais. A ferramenta desenvolvida permitiu a análise aerodinâmica computational de corpos em movimento e imersos no fluido, representando com precisão o comportamento do fluido e a sua respectiva interacção com a estrutura. Foi realizado um estudo aerodinâmico à secção de um tubo de casca de Eucalipto enrolado, uma das principais causas de propagação de fogos florestais, onde se apresentam os resultados das forças aerodinâmicas. A comparação bem sucedida dos resultados obtidos com dados empiricos e computacionais confirmou que o presente método é fiável para a resolução de problemas de corpos imersos e que o custo computational deste tipo de simulações pode ser melhorado.
Metodo da Fronteira Imersa, Problemas de Fronteiras em movimento, Escoamento incompressível, Método dos Volumes Finitos, Método dos minimos quadrados, Interacção Fluido-Estrutura

Junho 30, 2014, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Duarte Manuel Salvador Freire Silva de Albuquerque

Área Científica de Termofluídos e Tecnologias de Conversão de Energia (TTCE)

ORIENTADOR

José Carlos Fernandes Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático