The present work is primarily concerned with studying the influence of an upwind spatial discretization on the capability of representing turbulent flows on aerospace applications, in the context of a flow simulation code that is fairly close to a production code. Therefore, the work addresses the issues of implementing and validating an advanced turbulence model for high Reynolds number aerospace applications in the context of an existing flux-vector splitting simulation tool, which incorporates several advances in current CFD practice, including parallel processing. The flow simulation tool used in the present work was originally developed for high speed, high altitude, hypersonic applications. Hence, the code did not include any provisions for turbulence modeling, since most flows at these conditions can be adequately treated as laminar flows. Moreover, due to the presence of strong shock waves, which are typical of hypersonic applications, a very dissipative spatial discretization scheme, based on the upwind flux vector splitting concept, was employed in the construction of the inviscid numerical fluxes. Therefore, the use of such a tool for the simulation of turbulent aerospace flows requires the implementation of a turbulence closure, as well as an adequate treatment of the excessive artificial dissipation automatically generated by the original spatial discretization scheme. In the present case, the flows of interest are simulated using the three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. The turbulence closure considered is the one-equation, eddy viscosity, Spalart-Allmaras model. The work discusses in detail the theoretical and numerical formulation of the selected model, as well as the validation studies. The work also demonstrates how the spatial discretization scheme is selectively modified such that the flow simulation tool remains robust for high speed applications at the same time that it can accurately compute turbulent boundary layers. Furthermore, the work also addresses the parallelization and other high performance computational issues, demonstrating that the resultant flow simulation code can achieve adequate performance on current multi-CPU, multi-core computational clusters. Finally, the work discusses issues that could be considered for the continuation of the research effort here undertaken.

O método WENO (Esquema Ponderada Essencialmente Não-Oscilatório) é o produto evolutivo de uma sequência de estudos adicionais, que começou com o trabalho seminal de Godunov nos últimos anos da década de 50 do século passado. A partir da reconstrução clássica de Riemann de Godunov os esquemas de alta resolução passaram pelos esquemas MUSCL ("Esquema Monotonicamente Centrado para Leis de Conservação"), o ENO ("Esquema Essencialmente Não-Oscilatório"), chegando finalmente ao estágio do esquema WENO. Esquemas WENO são esquemas de ordem mais alta precisão projetados para problemas com soluções contínuas por partes contendo descontinuidades. A idéia-chave reside no nível de aproximação, quando um procedimento não-linear adaptativo é utilizado para escolher automaticamente o estêncil mais suave localmente, evitando assim que descontinuidades surjam no procedimento de interpolação como tanto quanto possível. Seguindo de perto este caminho evolutiva, uma outra característica muito importante está relacionada com a aproximação tão acurada quanto possível, dos fluxos de Riemann nas junções entre as fronteiras das células. Muitas idéias para essa aproximação apareceram ao longo do caminho. Os esquemas de Lax-Friedrichs, Roe, Steger-Warming, AUSM, AUSMPW, HLL, HLLE, estão todos em uso hoje. Um código computacional baseado em algoritmos de alta ordem e alta resolução, baseado nos algoritmos WENO e MUSCL, chamado HYNE2D, para a simulação de escoamentos viscosos em altas velocidades e com eventualmente soluções constantes por partes, foi desenvolvido pelos autores. Muitos dos esquemas mais eficientes para o cálculo do fluxo foram implementadas, e, neste trabalho, uma comparação completa entre Lax-Friedrichs, Roe, AUSM+ e AUSMPW será explorado estritamente para uma formulação em volumes finitos baseada em arestas em malhas não-estruturadas. Os problemas de validação são todos os casos teste de aferição normalmente encontrados na literatura.

A computacao paralela, empregada no meio cientifico para resolucao de problemas que de- mandam grande poder computacional, teve nos ultimos anos o surgimento de um novo tipo de comunicacao entre instancias do paralelismo. Trata-se da Comunicacao Unilateral (CUL), onde somente uma instancia realiza a operacao de transferencia de informacoes, e esta ocorre em segundo plano, ao contrario da Comunicacao Bilateral (CBL), onde uma instancia envia a informacao e a outra recebe. Neste contexto se buscou analisar os beneficios que a CUL agrega ao paralelismo de um programa que se utiliza de uma grade nao estruturada em me- moria. Duas formas de apoio ao paralelismo foram utilizadas: uma biblioteca, a \"Message Passing Interface\" (MPI) (especificamente a sua parte que descreve a CUL), e uma extensao a linguagem Fortran, o Coarray Fortran (CAF). A semantica do MPI CUL e mais complexa que a do CAF, mas a do CAF e mais restritiva. Para analisar a semantica e desempenho da CUL foi realizada uma ambientacao utilizando MPI CUL e CAF no paralelismo de um programa simples, denominado jogo da Vida (Game of Life), com grade estruturada e com otimo desempenho paralelo atraves do MPI CBL. Na programacao o MPI CUL se mostrou verborragico (aumento do numero de linhas de codigo) e complexo, principalmente quando se utiliza um controle refinado de sincronismo entre as imagens. Ja o CAF reduziu o nu- mero de linhas de codigo (entre 20% e 40%), e o sincronismo e muito mais simples. Os resultados mostraram uma piora no desempenho no caso do MPI CUL, mas para o CAF o desempenho absoluto foi melhor que a implementacao original ate o numero de nucleos de processamento que compartilham a mesma memoria. Para grades nao estruturadas se utilizou o Ocean Land Atmospheric Model (OLAM), um modelo de simulacao do sistema terrestre com grade baseada em prismas triangulares, paralelizado atraves de MPI CBL. A implementacao da comunicacao por MPI CUL na estrutura do paralelismo existente mos- trou que esta semantica possui alguns pontos que podem prejudicar a programacao, como o tratamento da exposicao de memoria (cada instancia tem uma memoria exposta de tamanho diferente) e como e realizado o sincronismo entre as instancias. Em termos de desempenho as curvas de speed-ups mostraram que o MPI CUL prejudicou o OLAM independentemente da implementacao das bibliotecas ou do equipamento utilizado, com reducao de pelo menos 20% no speed-up para sete ou mais processadores. Assim como no jogo da Vida o MPI com comunicacao unilateral penalizou o desempenho. / Parallel computing is used to solve many scientific problems that demand intensive compu- ting power. Recently a new paradigm of communication between instances of the parallelism has appeared, called the one-sided communication (OSC), where only one instance performs the operation of information transfer, occurring in the background, as opposed to the two- sided communication (TSC), where one instance sends the information and the other receives it. In this context we analyze the benefits that OSC aggregates to the parallelism of a pro- gram that uses an unstructured grid in memory. Two OSC implementations were used: the \"Message Passing Interface\" (MPI) library (specifically the part that describes OSC), and Coarray Fortran (CAF), an extension of the Fortran language. The semantics of MPI OSC is more complex than that of CAF, but the semantics of CAF is more restrictive. To analyze the semantics and performance of OSC a simple program called Game of Life is used in a structured grid, giving very good parallel performance through MPI TSC. The MPI OSC program was verbose (increase in the number of lines of code) and complex, especially when using a more refined control to synchronize the parallel instances. On the other hand, CAF has reduced the number of lines of code (between 20% to 40%), and the synchronization is very simple. The results showed a worse performance in the case of MPI OSC, but for the CAF the absolute performance was better than the original implementation up to the number of processor cores that share the same memory. For unstructured grids we used the Ocean Land Atmospheric Model (OLAM), an earth simulation model on a grid based on triangular prisms, and parallelized with MPI TSC. The implementation with MPI OSC showed that this semantics has some points that may affect the coding of the communication structure, as in the treatment of memory exposure (each instance has an exposed memory of different size) and the way to treat the synchronization among instances. In terms of performance, the speedup curves showed that MPI OSC penalized OLAM, independently of the MPI implementation or the equipment used, with a reduction of at least 20% in speedup for seven or more processors. As in the Game of Life, MPI OSC degrades the performance.

A securitização de recebíveis é uma modalidade de estruturação financeira que permite à empresa originadora de créditos o acesso direto ao mercado de capitais, constituindo-se em importante ferramenta para a desintermediação financeira. Basicamente, esta modalidade consiste na cessão dos créditos a uma companhia constituída especificamente para este fim e a emissão de títulos, por esta última, lastreados nos créditos adquiridos. O investidor em um título securitizado se beneficia porque não corre o risco da empresa originadora dos créditos, e sim o risco diversificado dos recebíveis que lastreiam o título. No Brasil, a securitização se desenvolveu na forma dos fundos de investimento em direitos creditórios os FIDCs , que captam emitindo cotas seniores e cotas subordinadas. Este trabalho investiga as técnicas relacionadas à securitização, as práticas do mercado de capitais, os benefícios desta modalidade de estruturação financeira, e avalia os riscos dos FIDCs para o investidor em cotas sênior e para o originador que, normalmente, adquire as cotas subordinadas. São apresentadas também as normas estabelecidas pelas autoridades monetárias visando fazer frente aos riscos inerentes à securitização, uma vez que esta forma de estruturação é largamente empregada por instituições financeiras; e avaliado se estas normas estão adequadas para seu propósito. / The securitization is a type of structure finance which allows a company capable of originate receivables to access the capital market, and so, contributing to the financial disintermediation. Basically, the securitization consists in selling credits for a special purpose vehicle, responsible for issuing securities collateralized by those receivables. The investor in a securitized obligation has the benefit of avoiding the risks coming from the credit originator, but the diversified risk from its collateral. In Brazil, the securitization took the form of mutual funds the FIDC, which borrow funds by issuing senior and subordinated cotes. This study investigates the securitization techniques, the capital market practices, the benefits of this structure finance model and, in the case of a FIDC, the risks arising from senior and subordinated cotes. The rules established by the monetary authorities focusing the risks inherent of the securitization process are also presented, considering the fact this structure is largely used by financial institutions; additionally, the adequacy of those rules are evaluated.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:55:55Z (GMT). No. of bitstreams: 3 68060100573.pdf.jpg: 16728 bytes, checksum: 2a8024b5f55e26d9ac5c50bc354a657d (MD5) 68060100573.pdf: 1315928 bytes, checksum: 80b118f21d30a3dd2c11c8903d0419a1 (MD5) 68060100573.pdf.txt: 231489 bytes, checksum: 41b8390d718da5e9765c8d2595121687 (MD5) Previous issue date: 2008-11-18T00:00:00Z / Estudos recentes (CARDOSO; ALVES, 2007; UNICA, 2008) indicam que a produção brasileira de álcool deve crescer a uma taxa anual superior à histórica. Com esse crescimento, a participação de multinacionais na produção brasileira deve dobrar (MOREIRA, 2008) e investimentos para construção de novas unidades de produção deverão ser feitos até 2010 (BALDI, 2007). Ondas de consolidação e verticalização também são esperadas. Estima-se que, na próxima década, restarão apenas cem das 390 usinas e destilarias existentes (ALMEIDA, 2008). Aparentemente, mudanças estruturais vêm tomando corpo nesta indústria, sugerindo uma evolução. Porém, pouco se sabe sobre as principais características dessa evolução e suas possíveis conseqüências. Para contribuir com o tema, essa pesquisa buscou entender como a indústria alcooleira está evoluindo e quais são suas perspectivas para os próximos dez anos. Para isso, foram realizadas entrevistas semi-estruturadas com 12 especialistas do setor. Os roteiros de entrevista e as análises foram organizados com base nos fatores motivadores de mudanças na estrutura das indústrias (PORTER, 2004) e nas variáveis caracterizadoras dos modelos de evolução das indústrias (MCGAHAN, 2000). Alinhado com estudos recentes, os achados da pesquisa mostraram ocorrência de quatro fatores motivadores de mudanças: crescimento demanda e da produção, ambos em velocidade destoante do histórico da indústria, e processos de consolidação e de integração vertical. Os resultados encontrados ainda apontaram que, atualmente e dentro de dez anos, os ativos empregados pela indústria alcooleira não estão sujeitos a alterações e devem manter sua capacidade de gerar valor, mas existe risco de obsolescência do modelo de relacionamento junto a clientes. Essas características assemelham-se àquelas da forma intermediária de evolução, uma das quatro trajetórias evolutivas do modelo de McGahan (2000). Admitida a ocorrência da evolução intermediária e considerados os dados obtidos na pesquisa, a estrutura da indústria poderia evoluir para condição de menor poder de negociação dos compradores, maior equilíbrio de relações com fornecedores, ameaça de substituição de modelos transacionais diferenciados e melhor capacitação dos 'players' para conter ações de novos entrantes. Este trabalho contribui para o universo acadêmico por realizar uma análise detalhada das características da indústria alcooleira e desvendar seu possível caminho evolutivo. Na esfera profissional, ele propicia aos competidores da indústria alcooleira subsídios para o processo de posicionamento estratégico frente à nova perspectiva dessa indústria.

A computacao paralela, empregada no meio cientifico para resolucao de problemas que de- mandam grande poder computacional, teve nos ultimos anos o surgimento de um novo tipo de comunicacao entre instancias do paralelismo. Trata-se da Comunicacao Unilateral (CUL), onde somente uma instancia realiza a operacao de transferencia de informacoes, e esta ocorre em segundo plano, ao contrario da Comunicacao Bilateral (CBL), onde uma instancia envia a informacao e a outra recebe. Neste contexto se buscou analisar os beneficios que a CUL agrega ao paralelismo de um programa que se utiliza de uma grade nao estruturada em me- moria. Duas formas de apoio ao paralelismo foram utilizadas: uma biblioteca, a \"Message Passing Interface\" (MPI) (especificamente a sua parte que descreve a CUL), e uma extensao a linguagem Fortran, o Coarray Fortran (CAF). A semantica do MPI CUL e mais complexa que a do CAF, mas a do CAF e mais restritiva. Para analisar a semantica e desempenho da CUL foi realizada uma ambientacao utilizando MPI CUL e CAF no paralelismo de um programa simples, denominado jogo da Vida (Game of Life), com grade estruturada e com otimo desempenho paralelo atraves do MPI CBL. Na programacao o MPI CUL se mostrou verborragico (aumento do numero de linhas de codigo) e complexo, principalmente quando se utiliza um controle refinado de sincronismo entre as imagens. Ja o CAF reduziu o nu- mero de linhas de codigo (entre 20% e 40%), e o sincronismo e muito mais simples. Os resultados mostraram uma piora no desempenho no caso do MPI CUL, mas para o CAF o desempenho absoluto foi melhor que a implementacao original ate o numero de nucleos de processamento que compartilham a mesma memoria. Para grades nao estruturadas se utilizou o Ocean Land Atmospheric Model (OLAM), um modelo de simulacao do sistema terrestre com grade baseada em prismas triangulares, paralelizado atraves de MPI CBL. A implementacao da comunicacao por MPI CUL na estrutura do paralelismo existente mos- trou que esta semantica possui alguns pontos que podem prejudicar a programacao, como o tratamento da exposicao de memoria (cada instancia tem uma memoria exposta de tamanho diferente) e como e realizado o sincronismo entre as instancias. Em termos de desempenho as curvas de speed-ups mostraram que o MPI CUL prejudicou o OLAM independentemente da implementacao das bibliotecas ou do equipamento utilizado, com reducao de pelo menos 20% no speed-up para sete ou mais processadores. Assim como no jogo da Vida o MPI com comunicacao unilateral penalizou o desempenho. / Parallel computing is used to solve many scientific problems that demand intensive compu- ting power. Recently a new paradigm of communication between instances of the parallelism has appeared, called the one-sided communication (OSC), where only one instance performs the operation of information transfer, occurring in the background, as opposed to the two- sided communication (TSC), where one instance sends the information and the other receives it. In this context we analyze the benefits that OSC aggregates to the parallelism of a pro- gram that uses an unstructured grid in memory. Two OSC implementations were used: the \"Message Passing Interface\" (MPI) library (specifically the part that describes OSC), and Coarray Fortran (CAF), an extension of the Fortran language. The semantics of MPI OSC is more complex than that of CAF, but the semantics of CAF is more restrictive. To analyze the semantics and performance of OSC a simple program called Game of Life is used in a structured grid, giving very good parallel performance through MPI TSC. The MPI OSC program was verbose (increase in the number of lines of code) and complex, especially when using a more refined control to synchronize the parallel instances. On the other hand, CAF has reduced the number of lines of code (between 20% to 40%), and the synchronization is very simple. The results showed a worse performance in the case of MPI OSC, but for the CAF the absolute performance was better than the original implementation up to the number of processor cores that share the same memory. For unstructured grids we used the Ocean Land Atmospheric Model (OLAM), an earth simulation model on a grid based on triangular prisms, and parallelized with MPI TSC. The implementation with MPI OSC showed that this semantics has some points that may affect the coding of the communication structure, as in the treatment of memory exposure (each instance has an exposed memory of different size) and the way to treat the synchronization among instances. In terms of performance, the speedup curves showed that MPI OSC penalized OLAM, independently of the MPI implementation or the equipment used, with a reduction of at least 20% in speedup for seven or more processors. As in the Game of Life, MPI OSC degrades the performance.

A securitização de recebíveis é uma modalidade de estruturação financeira que permite à empresa originadora de créditos o acesso direto ao mercado de capitais, constituindo-se em importante ferramenta para a desintermediação financeira. Basicamente, esta modalidade consiste na cessão dos créditos a uma companhia constituída especificamente para este fim e a emissão de títulos, por esta última, lastreados nos créditos adquiridos. O investidor em um título securitizado se beneficia porque não corre o risco da empresa originadora dos créditos, e sim o risco diversificado dos recebíveis que lastreiam o título. No Brasil, a securitização se desenvolveu na forma dos fundos de investimento em direitos creditórios os FIDCs , que captam emitindo cotas seniores e cotas subordinadas. Este trabalho investiga as técnicas relacionadas à securitização, as práticas do mercado de capitais, os benefícios desta modalidade de estruturação financeira, e avalia os riscos dos FIDCs para o investidor em cotas sênior e para o originador que, normalmente, adquire as cotas subordinadas. São apresentadas também as normas estabelecidas pelas autoridades monetárias visando fazer frente aos riscos inerentes à securitização, uma vez que esta forma de estruturação é largamente empregada por instituições financeiras; e avaliado se estas normas estão adequadas para seu propósito. / The securitization is a type of structure finance which allows a company capable of originate receivables to access the capital market, and so, contributing to the financial disintermediation. Basically, the securitization consists in selling credits for a special purpose vehicle, responsible for issuing securities collateralized by those receivables. The investor in a securitized obligation has the benefit of avoiding the risks coming from the credit originator, but the diversified risk from its collateral. In Brazil, the securitization took the form of mutual funds the FIDC, which borrow funds by issuing senior and subordinated cotes. This study investigates the securitization techniques, the capital market practices, the benefits of this structure finance model and, in the case of a FIDC, the risks arising from senior and subordinated cotes. The rules established by the monetary authorities focusing the risks inherent of the securitization process are also presented, considering the fact this structure is largely used by financial institutions; additionally, the adequacy of those rules are evaluated.

[pt] A simulação numérica é uma ferramenta essencial para a engenharia de reservatórios moderna, em particular no desenvolvimento de campos de óleo marítimos. A maioria das simulações de reservatórios utilizam malhas estruturadas em três dimensões, com tamanho variando de alguns milhares a dezenas de milhões de células. Algumas simulações apresentam um alto custo computacional que pode dificultar os estudos de desenvolvimento de um campo, mesmo com a alta capacidade computacional disponível hoje. Malhas de simulação não-estruturadas são uma alternativa para reduzir o tamanho dos modelos de reservatórios (e, consequentemente, o tempo de execução das simulações), sem sacrificar a qualidade dos resultados. Este trabalho utiliza malhas de Voronoi, também conhecidas como malhas de bissetores perpendiculares, uma vez que suas propriedades permitem simplificar as equações discretizadas do escoamento em comparação com outros tipos de malhas não-estruturadas. Dois passos são críticos para a criação de um modelo não-estruturado de reservatórios a partir de um modelo geológico refinado: geração da malha e transferência de escala das propriedades. A maioria dos métodos propostos para ambas as tarefas utilizam informações de simulações na malha refinada. Embora essa abordagem apresente bons resultados, pode ser muito custosa e precisa ser refeita caso haja alterações significativas nas condições de escoamento. Este trabalho discute técnicas para geração de malha e transferência de escala que não dependam de simulações na escala fina. As técnicas utilizam apenas a distribuição de propriedades de reservatórios e o posicionamento de poços, falhas e outras feições discretas. A abordagem adotada para geração da malha parte de uma disposição regular de pontos que são redistribuídos de acordo com um mapa de espaçamento previamente definido. Dois algoritmos iterativos para redistribuição desses pontos baseados em modelos físicos são propostos. Diversos critérios de espaçamento também são investigados. Dois algoritmos de transferência de escala em malhas não-estruturadas são propostos. Estes métodos se baseiam nas técnicas de Cardwell and Parsons e de renormalização para transferência de escala em malhas estruturadas. Por fim, exemplos representativos são utilizados para demonstrar as potencialidades e eficácia das estratégias propostas. / [en] Numerical simulation represents an essential tool for modern reservoir engineering, especially for the development of offshore oil fields. Most reservoir simulations are performed on three-dimensional structured grids, with a size ranging from a few thousands to tens of millions of cells. Some simulations can have a high computational cost that hinders the field development studies, even using the processing power available nowadays. Unstructured meshes are an effective alternative to reduce the size of reservoir models (and, consequently, the overall simulation time) without sacrificing the quality of the results. In this work, we adopt Voronoi meshes, also known as perpendicular bisector grids, since their properties simplify the discretized flow equations in reservoir simulations when compared to other types of unstructured meshes. Two main steps are critical to creating an unstructured reservoir model from a refined geological model: grid generation and upscaling of the reservoir properties. Most methods employed for both steps rely on information obtained from simulations using fine-scale meshes. Although this approach yields good results, it can be time-consuming and may be optimal only for the specified set of flow conditions. This work discusses the generation of unstructured grids and upscaling techniques that do not require any previous simulations. Instead, they are based only on reservoir property distributions and the location of discrete features such as wells and faults. The proposed grid generation strategy starts from a regular set of points and then redistributes them according to a previously defined spacing map. Two iterative redistribution algorithms based on physical models are presented, and several criteria for spacing maps are also investigated. Two upscaling algorithms for unstructured grids are proposed, based on the Cardwell and Parsons and renormalization techniques for structured meshes. Finally, representative examples are presented to demonstrate the capabilities and effectiveness of the proposed strategies.

Moldagem por injeção é um dos mais importantes processos industriais para produção de produtos plásticos finos. Esse processo é dividido essencialmente em quatro estágios: plastificação, preenchimento, empacotamento e resfriamento. O escoamento de um fluido caracterizado por alta viscosidade em uma cavidade estreita é um problema tipicamente encontrado em processos de moldagem por injeção.Neste caso, o escoamento pode ser descrito por uma formulação conhecida como aproximação de Hele-Shaw. Tal formulação pode ser derivada das equações de conservação tridimensionais usando um número de suposições a respeito do polímero injetado e da geometria da cavidade do molde, juntamente com a integração e o acoplamento das equações da conservação da quantidade de movimento e da continuidade. Essa formulação, referindo às limitações da geometria do molde como sendo canais estreitos e quase sem curvatura, é comumente denominada formulação 2 1/2D. Neste trabalho, é apresentada uma técnica para a simulação da fase de preenchimento de um processo de moldagem por injeção, usando essa formulação 2 1/2D, com um método de volumes finitos e malhas não estruturadas. O modelo de Cross modificado com dependência da temperatura de Arrhenius é empregado para descrever a viscosidade do polímero fundido. O campo de distribuição de temperatura é tridimensional e é resolvido usando um esquema semi-Lagrangeano baseado em volumes finitos. As malhas não estruturadas utilizadas são geradas por triangulação de Delaunay e o método numérico implementado usa a estrutura de dados topológica SHE - Singular Handle Edge, que é capaz de lidar com condições de contorno e singularidades, aspectos comumente encontrados em simulações numéricas de escoamento de fluidos. / Injection molding is one of the most important industrial processes for the manufacturing of thin plastic products. This process can be divided into four stages: plastic melting, filling, packing and cooling phases. The flow of a fluid characterized by high viscosity in a narrow gap is a problem typically found in injection molding processes. In this case, the flow can be described by a formulation known as Hele-Shaw approach. Such formulation can be btained from the three-dimensional conservation equation using a number of assumptions regarding the injected polymer and the geometry of the mold, together with the integration and the coupling of the momentum and continuity equations. This approach, referring to limitations of the mould geometry to narrow, weakly curved channels, is usually called 2 1/2D approach. In this work a technique for the simulation of the filling stage of the injection molding process, using this 2 1/2D approach, with a finite volume method and unstructured meshes, is presented. The modified-Cross model with Arrhenius temperature dependence is employed to describe the viscosity of the melt. The temperature field is 3D and it is solved using a semi-Lagrangian scheme based on the finite volume method. The employed unstructured meshes are generated by Delaunay triangulation and the implemented numerical method uses the topological data structure SHE - Singular Handle Edge, capable to deal with boundary conditions and singularities, aspects commonly found in numerical simulation of fluid flow.

The present work describes the efforts towards the implementation of upwind schemes to simulate supersonic and hypersonic cold gás flows. The class of flux vector splitting schemes has been chosen, and the particular methods implemented are the van Leer and Liou schemes. Results for different freestream Mach numbers and mesh topologies are discussed in order to assess the comparative performance of the various spatial discretization schemes. The flow is modeled by 3-D Euler equations through the use of a cell centered, face-based data structure finite voluma method applied in an unstructured grid context. Time integration of the system of equations is performed using an explicit, 5-stage, Runge-Kutta scheme. Mesh refinement routines are available in the original code and they are able to handle tetrahedra, hexahedra, triangular-base prisms and square-base pyramids. The full multigrid procedure is also available in the base code to accelerate the convergence to steady state. In the present work, the author has studied possible forms of integrating the multigrid and the mesh refinement procedures, which were both originally available in the base code. The results obtained provide evaluation and comparison of the present methods with regard to oblique shock wave capturing, as well as the behavior of property values such as pressure, density and Mach number contours. Finally, the work presents a discussion on the relative characteristics of each method.