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Simulação numérica de escoamentos de fluidos utilizando diferenças finitas generalizadas / Numerical simulation of fluid flow using generalized finite differencesSantos, Fernanda Olegario dos 24 November 2005 (has links)
Este trabalho apresenta parte de um sistema de simulação integrado para escoamento de fluido incompressível bidimensional em malhas não estruturadas denominado UmFlow-2D. O sistema consiste de três módulos: um módulo modelador, um módulo simulador e um módulo visualizador. A parte do sistema apresentado neste trabalho é o módulo simulador. Este módulo, implementa as equações de Navier-Stokes. As equações governantes são discretizadas pelo método de diferenças finitas generalizadas e os termos convectivos pelo método semi-lagrangeano. Um método de projeção é empregado para desacoplar as componentes da velocidade e pressão. O gerenciamento da malha, não estruturada é feito pela estrutura de dados SHE. Os resultados numéricos obtidos pelo UmFlow-2D são comparados com soluções analíticas e soluções numéricas de outros trabalhos. / This work presents an integratc simulation system, called UmFlow-2D, wich aims a,t simulating two-dimensional íncompressible fluid flow using unstructed mesh. The system is divided three modules: modeling module, simulation module and visualization module. In this work we present the simulation module. The simulation module implements the Navier-Stokes equation. The governing equations are discretized by a generalized flnite dillerence method and the convective terms by semi-lagrangean method. A projection method is employed to uncouple the velocity componentes and pressure. The management at the unstructed mesh is ready using a data structure called SHE. The numérica! results are compared with analytical solutions and numerical simulations of other works.
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Estimativa de erros no cálculo de gradientes em malhas de Voronoi / Estimation error in the calculation of gradients in Voronoi meshesDaniele Pereira da Silva 02 March 2012 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho propõe analisar metodologias para o cálculo do gradiente em
malhas não-estruturadas do tipo Voronoi que são utilizadas no método de Volumes
Finitos. Quatro metodologias para o cálculo do gradiente são testadas e comparadas
com soluções analíticas. As técnicas utilizadas são: Método do Balanço de Forças,
Método do Mínimo Resíduo Quadrático, Método da Média dos Gradientes Projetos e
Método da Média dos Gradientes Projetados Corrigidos. Uma análise por série de
Taylor também foi feita, e as equações analíticas comparadas com resultados
numéricos. Os testes são realizados em malhas cartesianas e malhas triangulares, que
em um trabalho anterior apresentaram alguns resultados inconsistentes. A influência do
ponto gerador e do ângulo de rotação é analisada. É verificado que a posição do ponto
gerador e a metodologia utilizada em cada malha influencia no cálculo do gradiente.
Dependendo da malha e da metodologia utilizada, as equações analíticas indicaram que
existem erros associados, que prejudicam o cálculo do gradiente. / Presente work propose examine methodologies for calculate gradient using a
non-structured mesh of Voronois type, used on finite volume method. Four
methodologies for calculate gradient are tested and compared with analytical solutions.
The techniques used are: the Forces Balance Method, Minimum Quadratic Residue
Method, Average Projected Gradient Method and the Revised Average Projected
Method. An analysis using Taylor series was also made, and the analytical equations
compared with numerical results. Tests are performed over Cartesian and triangular
meshes, second one which in a previous work showed some inconsistent results. The
influence of the gerator point displacement and rotation angle is analyzed. It was found
that the position of the generator point and the methodology used influences gradient
value. Accordingly to the mesh and the methodology used, analytical equations
indicates that there are associated errors, which affect gradient value.
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Estimativa de erros no cálculo de gradientes em malhas de Voronoi / Estimation error in the calculation of gradients in Voronoi meshesDaniele Pereira da Silva 02 March 2012 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho propõe analisar metodologias para o cálculo do gradiente em
malhas não-estruturadas do tipo Voronoi que são utilizadas no método de Volumes
Finitos. Quatro metodologias para o cálculo do gradiente são testadas e comparadas
com soluções analíticas. As técnicas utilizadas são: Método do Balanço de Forças,
Método do Mínimo Resíduo Quadrático, Método da Média dos Gradientes Projetos e
Método da Média dos Gradientes Projetados Corrigidos. Uma análise por série de
Taylor também foi feita, e as equações analíticas comparadas com resultados
numéricos. Os testes são realizados em malhas cartesianas e malhas triangulares, que
em um trabalho anterior apresentaram alguns resultados inconsistentes. A influência do
ponto gerador e do ângulo de rotação é analisada. É verificado que a posição do ponto
gerador e a metodologia utilizada em cada malha influencia no cálculo do gradiente.
Dependendo da malha e da metodologia utilizada, as equações analíticas indicaram que
existem erros associados, que prejudicam o cálculo do gradiente. / Presente work propose examine methodologies for calculate gradient using a
non-structured mesh of Voronois type, used on finite volume method. Four
methodologies for calculate gradient are tested and compared with analytical solutions.
The techniques used are: the Forces Balance Method, Minimum Quadratic Residue
Method, Average Projected Gradient Method and the Revised Average Projected
Method. An analysis using Taylor series was also made, and the analytical equations
compared with numerical results. Tests are performed over Cartesian and triangular
meshes, second one which in a previous work showed some inconsistent results. The
influence of the gerator point displacement and rotation angle is analyzed. It was found
that the position of the generator point and the methodology used influences gradient
value. Accordingly to the mesh and the methodology used, analytical equations
indicates that there are associated errors, which affect gradient value.
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Simulação numérica de escoamentos de fluidos utilizando diferenças finitas generalizadas / Numerical simulation of fluid flow using generalized finite differencesFernanda Olegario dos Santos 24 November 2005 (has links)
Este trabalho apresenta parte de um sistema de simulação integrado para escoamento de fluido incompressível bidimensional em malhas não estruturadas denominado UmFlow-2D. O sistema consiste de três módulos: um módulo modelador, um módulo simulador e um módulo visualizador. A parte do sistema apresentado neste trabalho é o módulo simulador. Este módulo, implementa as equações de Navier-Stokes. As equações governantes são discretizadas pelo método de diferenças finitas generalizadas e os termos convectivos pelo método semi-lagrangeano. Um método de projeção é empregado para desacoplar as componentes da velocidade e pressão. O gerenciamento da malha, não estruturada é feito pela estrutura de dados SHE. Os resultados numéricos obtidos pelo UmFlow-2D são comparados com soluções analíticas e soluções numéricas de outros trabalhos. / This work presents an integratc simulation system, called UmFlow-2D, wich aims a,t simulating two-dimensional íncompressible fluid flow using unstructed mesh. The system is divided three modules: modeling module, simulation module and visualization module. In this work we present the simulation module. The simulation module implements the Navier-Stokes equation. The governing equations are discretized by a generalized flnite dillerence method and the convective terms by semi-lagrangean method. A projection method is employed to uncouple the velocity componentes and pressure. The management at the unstructed mesh is ready using a data structure called SHE. The numérica! results are compared with analytical solutions and numerical simulations of other works.
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