Tese: Solução Numérica de Escoamentos de Fluidos Compressíveis e Incompressíveis
Aluno(a) : Ernesto Ribeiro RonzaniOrientador(a): Angela Nieckele
Área de Concentração: Termociências
Data: 05/02/1996
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=18648@1
Resumo: Este trabalho propõe um método numérico de solução de escoamentos de fluidos compressíveis e incompressíveis a qualquer número de Mach em geometrias irregulares. Um sistema bidimensional de coordenadas curvilíneas nío-ortogonais, coincidentes com os contornos físicos, é utilizado. Os componentes cartesianos da velocidade sío usados nas equações da quantidade de movimento e os covariantes na equação da continuidade. Seleciona-se a técnica de volumes finitos para discretizar as equações de conser-vação relacionadas aos princípios físicos, em regime permanente, devido esta preservar a propriedade conservativa das equações e a sua consistência física no processo numérico. Adota-se a configuração de malha co-localizada, avaliando-se todas as variáveis depen-dentes nos pontos centrais dos volumes, que dividem o domínio físico. Os fluxos convec-tivos e difusivos nas faces dos volumes sío avaliados com os esquemas "Power-Law" e "QUICK". Especial atenção é dada ao tratamento numérico das condições de contorno. O problema do acoplamento massa específica-pressío-velocidade é solucionado usando-se uma combinação das equações da continuidade, da quantidade de movimento linear e de uma equação de estado, gerando duas equações de correção da pressío. A primeira corrige a massa específica e a pressío, a segunda, o fluxo de massa e a velocida-de. Propõe-se uma modificação da equação de correção da velocidade usando um termo de compensação do erro obtido na sua avaliação , a fim de acelerar a convergência. Utili-zam-se vários tipos de interpolação da massa específica na face, para minimizar as atenuações das variáveis, causadas pela falsa difusío. Para a solução das equações algébricas resultantes usa-se o algoritmo TDMA linha por linha e um processo de correção por blocos para acelerar a convergência. O método proposto é verificado em seis problemas testes, através da comparação com os resultados analíticos e numéricos disponíveis na literatura.