Dissertação

On the Numerical Convergence Properties of a Flow Solver Based on the Hybridizable Discontinuous Galerkin Method EVALUATED

Nesta tese testou-se o desempenho e a robustez do método de Galerkin Discontínuo Hibridizado (HDG). Para a análise do desempenho foi simulado o escoamento com libertação de vórtices em torno de um cilindro e comparou-se a convergência dos métodos HDG e Volumes Finitos (FVM). Para a análise de estabilidade e robustez, o método é testado a altos números de Reynolds para escoamentos sobre uma placa plana e um perfil NACA0012. Para os escoamentos aerodinâmicos estudados, usou-se as equações de Navier-Stokes incompressíveis não estacionárias. A convergência do método HDG foi analisada com o uso de malhas circulares, constituídas por quadriláteros de segunda ordem. Para a comparação com o FVM usou-se uma malha constituída por blocos, também com elementos de segunda ordem. Para concluir sobre o desempenho do método HDG foi analisada a convergência com o número de elementos e com o resíduo do solver não linear. A influência do solver não linear, iteração de Picard ou método de Newton, foi também avaliada. Para testar os limites do método simulou-se escoamentos estacionários com altos números de Reynolds. Nesta implementação não há qualquer tipo de estabilização adicionada ao método. Inicialmente, os limites do método HDG foram encontrados usando escoamentos laminares sobre uma placa plana e um perfil. Uma vez descobertos os limites do método, um modelo de turbulência (Spalart-Allmaras) foi implementado para testar a sua influência no método. Por fim, analisou-se o efeito da linearização dos termos fonte e a influência de um termo intrínseco ao método.
Galerkin Discontínuo Hibridizado, ordem superior, convergência, robustez, libertação de vórtices, Spalart–Allmaras

Outubro 26, 2018, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Manuel Tiago Tavares Fernandes

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Luís Rego da Cunha de Eça

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar