Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
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dc.creatorSOARES, Lucas Lincoln Fonseca-
dc.date.issued2022-06-30-
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3985-
dc.description.abstractSince CFD simulations for external flow problems may cause high computational costs, the present work presents a viscous/inviscid interaction method that allows to simulate the viscous flow in a reduced computational domain, which encompasses the rotational flow region (also called viscous subdomain). To this end, an interactive methodology is proposed, which consists of: calculate the potential flow outside the rotational region, impose the velocity of potential flow as a boundary condition at the boundary of the viscous subdomain, calculate the transpiration velocity to correct the potential flow, recalculate the field of potential flow velocities outside the rotational region, and update boundary conditions in the viscous subdomain. To determine the transpiration velocity, the velocity decomposition approach was used, which has been explored to develop methods of viscous/inviscid interaction. In this approach, to calculate the transpiration, it is necessary to first determine a boundary where the vorticity is negligible (called the rotational boundary). Determining the rotational boundary can be a complex task. Thus, two proposals were made to address this issue: the use of an auxiliary surface to facilitate the determination of rotational boundary (and to serve as a control surface for the potential flow), and to use of alternative criteria to evaluate the negligible vorticity. Calculations were performed in the viscous subdomain for two-dimensional, incompressible, steady, laminar or turbulent flows problems, on the profile NACA 0012 , bluff bodies and multiple bodies. The use of the proposed methodology allowed to reduce the computational costs, and the results of the aerodynamic coefficients and of the viscous flow fields obtained in the reduced domain, in general, were satisfactory for the engineering levels.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Itajubápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAerodinâmicapt_BR
dc.subjectEscoamento externopt_BR
dc.subjectInteração viscosa/não-viscosapt_BR
dc.subjectVelocidade de transpiraçãopt_BR
dc.subjectDecomposição de velocidadespt_BR
dc.subjectFronteira rotacionalpt_BR
dc.titleMétodo de interação viscosa/não-viscosa para redução do domínio computacional em problemas de aerodinâmicapt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.date.available2024-02-22-
dc.date.available2024-02-22T10:18:14Z-
dc.date.accessioned2024-02-22T10:18:14Z-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8727872370333134pt_BR
dc.contributor.advisor1MANZANARES FILHO, Nelson-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3703215687960139pt_BR
dc.contributor.advisor-co1CAMACHO, Ramiro Gustavo Ramirez-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6194277568885657pt_BR
dc.description.resumoVisto que simulações de CFD para problemas de escoamento externo podem ocasionar elevados custos computacionais, o presente trabalho apresenta um método de interação viscosa/não-viscosa que permite simular o escoamento viscoso em domínio computacional reduzido, que abrange a região rotacional do escoamento (também chamado de subdomínio viscoso). Para tal, é proposta uma metodologia interativa que consiste em: calcular o escoamento potencial fora da região rotacional; impor a velocidade daquele escoamento como condição de contorno na fronteira do subdomínio viscoso; calcular velocidades de transpiração para corrigir o escoamento potencial; recalcular o campo de velocidades do escoamento potencial fora da região rotacional; e atualizar as condições de contorno no subdomínio viscoso. Para determinar a velocidade de transpiração, foi utilizada a abordagem de decomposição de velocidades, que vem sendo explorada para desenvolver métodos de interação viscosa/não-viscosa. Nessa abordagem, para calcular a transpiração, é necessário primeiro determinar uma fronteira onde a vorticidade seja desprezível (denominada fronteira rotacional). Determinar a fronteira rotacional pode ser uma tarefa complexa. Duas propostas foram então apresentadas para tratar dessa questão: usar uma superfície auxiliar de transpiração para facilitar a determinação daquela fronteira (e para servir de superfície de colocação do escoamento potencial), e usar critérios alternativos para avaliar a vorticidade desprezível. Foram realizados cálculos no subdomínio viscoso para problemas de escoamento bidimensional, incompressível, permanente, laminar ou turbulento, sobre o perfil NACA 0012, corpos rombudos e múltiplos corpos. O uso da metodologia proposta permitiu reduzir os custos computacionais, e os resultados dos coeficientes aerodinâmicos e dos campos do escoamento viscoso obtidos no domínio reduzido, em geral, foram satisfatórios para os níveis de engenharia.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentIEM - Instituto de Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUNIFEIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.relation.referencesSOARES, Lucas Lincoln Fonseca. Método de interação viscosa/não-viscosa para redução do domínio computacional em problemas de aerodinâmica. 2022. 162 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022.pt_BR
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