Dissertação
Assessment of the Numerical Properties of ReFRESCO: a Pressure-Based Compressible Flow Solver EVALUATED
Esta tese avalia a robustez numérica (erros iterativos) e a precisão (erros de discretização) do algoritmo baseado na pressão para escoamentos compressíveis monofásicos, incluído no código ReFRESCO. Os objetivos principais são: verificar a capacidade de reduzir erros iterativos para valores desprezíveis (robustez); estimar a ordem de convergência com o refinamento da malha (precisão) para quantidades de interesse integrais e locais e comparar as soluções do ReFRESCO com resultados de referência presentes na literatura. Selecionaram-se dois conjuntos de casos: três com um escoamento bi-dimensional, subsónico e turbulento (sobre uma placa plana em gradiente de pressão nulo, sobre uma lomba e em torno do perfil alar NACA0012), definidos em NASA Turbulence Modeling Resource; e outros três, comuns na literatura, simulando um escoamento invíscido sobre um arco circular em condições subsónicas, transónicas e supersónicas. Realizaram-se estudos de refinamento da malha para todos os casos, em conjuntos de malhas geometricamente semelhantes, permitindo uma estimativa consistente da ordem de convergência da malha. Verificou-se a robustez do algoritmo, pois a maioria dos erros iterativos baixaram para valores próximos da precisão da máquina. A convergência iterativa é fortemente influenciada pelo grau de refinamento da malha e pela solução da equação que corrige a pressão. As ordens de convergência com o refinamento da malha estimadas dependem do caso de estudo, das quantidades de interesse e do nível de refinamento das malhas. Os resultados do ReFRESCO acompanham as soluções encontradas na literatura de referência, mas revelam oscilações numéricas perto de choques, descontinuidades geométricas ou em malhas com elevada excentricidade.
janeiro 29, 2021, 14:0
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