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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.1997.tde-25062024-143649
Documento
Autor
Nome completo
Anselmo Martinez
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1997
Orientador
Banca examinadora
Lauria, Douglas (Presidente)
Amorim, Jose Carlos Cesar
Zerbine, Euryale Jorge Godoy de Jesus
Título em português
Aplicação do método dos volumes finitos na simulação de escoamentos não viscosos.
Palavras-chave em português
Engenharia mecânica
Escoamento
Resumo em português
Metodologia para a determinação de campos de escoamento (velocidade e pressão) utilizando-se microcomputadores tipo PC (Personal Computer), hoje amplamente utilizados devido ao seu baixo custo. Esta metodologia baseia-se na solução da equação de Euler para obter o campo de velocidades, que considera o escoamento como sendo não viscoso, porém rotacional. Considera-se ainda que o escoamento seja incompressível e o regime permanente. Na obtenção do campo de pressões e utilizada a equação da continuidade modificada. A discretização das equações acima citadas é feita pelos seguintes métodos: o termo temporal da equação de Euler e discretizado pelo método de Runge-Kutta de quarta ordem, sendo a solução obtida quando este termo tender a zero, e o termo espacial pelo método dos volumes finitos. Já para o campo de pressões, a discretização da equação da continuidade modificada é feita pelo método da compressibilidade artifical, ou pseudo-compressibilidade, que considera a equação da continuidade para um escoamento compressível, cuja solução também será obtida quando o termo temporal tender a zero. A metodologia descrita pode ser utilizada na determinação dos campos de pressões e velocidades de escoamentos considerados como não viscosos e incompressíveis, mas que sejam internos, como escoamentos em canais, em componentes de máquinas de fluxo trabalhando no ponto de projeto, etc.
Título em inglês
Untitled in english
Palavras-chave em inglês
Flow
Mechanical engineering
Resumo em inglês
A methodology for resolution of the flow field (velocity and pressure) is presented at this explanation. Micro-Computers type PC (Personal Computer) are wide used today because of their low price. This methodology is based on the Euler equation to obtain the velocity field solution, which considers the floe like inviscid and rotational. The flow is still considered incompressible and steady. The discretization of the above equations is performed by the following methods: the term that depends on the time, in the Euler equations, is discretized by the 4th order Runge-Kutta method, whose solution is obtained when this ter mis tended to zero. Regarding to spatial term, it is discretized by the Finite Volume Method. The discretization for the pressure flow is made by the modified Continuity Equation, knew like Artificial Compressibility or Pseudo-Compressibility. It is considered the continuity equation for a compressible flow, whose solution is obtained when the time term tend to zero. The described methodology can be used for determination of the velocity and pressure fields, what is considered like inviscid and incompressible flow, but must be an internal flow, like channels, flood machines componentes working in the Project conditions, and so on.
 
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Data de Publicação
2024-06-26
 
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