DISCRETIZAÇÃO DE DOMÍNIOS EM VOLUMES DE CONTROLE PARA SIMULAÇÕES NUMÉRICAS EM DINÂMICA DE FLUIDOS

Vitor Castro Fonseca; Gustavo da Silva Costa

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Trabalho

Título do Trabalho

DISCRETIZAÇÃO DE DOMÍNIOS EM VOLUMES DE CONTROLE PARA SIMULAÇÕES NUMÉRICAS EM DINÂMICA DE FLUIDOS

Autores

Vitor Castro Fonseca
Gustavo da Silva Costa

Modalidade

Resumo - SICTI

Área temática

Ciências Exatas e da Terra

Data de Publicação

21/06/2022

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/2cppgi_ifba/416880-discretizacao-de-dominios-em-volumes-de-controle-para-simulacoes-numericas-em-dinamica-de-fluidos

ISBN

978-65-5941-697-4

Palavras-Chave

OpenFOAM, Dinâmica dos Fluidos, Pré-processamento.

Resumo

Com os avanços nos campos cientifico e tecnológico, observa-se cada vez mais frequente a abrangência de possibilidades em tratar situações reais do cotidiano através de ambientes simulados, este é o caso da Dinâmica dos Fluidos Computacional, que através da modelagem computacional, possibilita a obtenção de soluções numéricas das Equações de Navier-Stokes. Através da perspectiva do estudo de fluidos que estão em constante movimento no cotidiano, e com comportamentos distintos, a descrição de maneira somente experimental acaba por muitas vezes tornando-se inviável. Diante disto, e com os avanços tecnológicos que se deram a partir da década de 60, através de uma evolução tecnológica e do conhecimento de técnicas numéricas, análise de literaturas e de métodos experimentais, viabilizou-se a expansão da metodologia em CFD. O presente estudo traz uma abordagem de uma área interdisciplinar da Física, Matemática e Computação: a Dinâmica dos Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics – CFD). Através de abordagens teóricas e práticas, a presente investigação contempla os aspectos pertinentes à metodologia em CFD, abordando as três fases que precedem ao método estudado, são elas: pré-processamento, processamento e o pós-processamento. Atribui-se o sucesso/insucesso de uma simulação quando se verifica um bom estudo que precede a metodologia e a interpretação da problemática estudada, isto é, quando os resultados refletem a realidade analisada com alguma precisão, verificada a partir de validações estruturadas. Abordando amplamente os conhecimentos importantes ao trato da Mecânica dos Fluidos, conhecendo também a construção de domínios estruturados e não estruturados a partir da plataforma de código aberto OpenFOAM que soluciona equações diferenciais parciais através do Método dos Volumes Finitos (MVF), foram realizadas simulações acerca do estudo de canais de dutos, e também estudo voltados a construção de diferentes domínios digitais em geometrias diversas, identificando possíveis aspectos a serem considerados na elaboração de malhas através de seus pré processadores: blockMesh (construção de domínios através de volumes/células hexaédricas) e SnappyHexMesh(construção de domínios através de volumes/células não estruturadas). Este processo visa estabelecer uma boa relação de equilíbrio entre recurso computacional utilizado e a precisão dos resultados esperados, uma vez que os recursos são finitos, tanto financeiros quanto de processamento digital. Diante da importância na execução da etapa de pré processamento, a discretização de uma geometria em volumes de controle, a definição do passo de tempo e os impactos destas escolhas sobre o método de solução utilizado, busca-se estabelecer uma relação equilibrada entre uso de recurso computacional e exatidão numérica dos resultados. Com resultados eficazes e que mostram consolidação dos dados simulados através da a literatura e de inspeções estatísticas e visuais, a plataforma OpenFOAM torna-se uma presente aliada atrelada à metodologia CFD, mostrando avanços no campo acadêmico (bem como no industrial), e como pode expandir os ramos de aplicação desta metodologia.

Título do Evento: II Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA
Título dos Anais do Evento: Anais do II Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

FONSECA, Vitor Castro; COSTA, Gustavo da Silva. DISCRETIZAÇÃO DE DOMÍNIOS EM VOLUMES DE CONTROLE PARA SIMULAÇÕES NUMÉRICAS EM DINÂMICA DE FLUIDOS.. In: Anais do II Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA. Anais...Salvador(BA) IFBA, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/2CPPGI_IFBA/416880-DISCRETIZACAO-DE-DOMINIOS-EM-VOLUMES-DE-CONTROLE-PARA-SIMULACOES-NUMERICAS-EM-DINAMICA-DE-FLUIDOS. Acesso em: 03/10/2024