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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.55.2005.tde-01122005-170110
Documento
Autor
Nome completo
Analice Costacurta Brandi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2005
Orientador
Banca examinadora
Ferreira, Valdemir Garcia (Presidente)
Castelo Filho, Antonio
Silveira Neto, Aristeu da
Título em português
Estratégias "upwind" e modelagem k-epsilon para simulação numérica de escoamentos com superfícies livres em altos números de Reynolds
Palavras-chave em português
escoamentos com superfícies livres
estratégias "upwind" de alta ordem
modelagem k-epsilon de turbulência
problemas a altos valores do número de Reynolds
Resumo em português
Este trabalho é dedicado à análise e implementação de esquemas "upwind" de alta ordem modernos e o modelo de turbulência k-epsilon padrão no Freeflow-2D; um ambiente integrado para simulação numérica em diferenças finitas de problemas de escoamentos incompressíveis com superfícies livres. O propósito do estudo é a simulação de escoamentos de fluidos newtonianos incompressíveis, bidimensionais, confinados e/ou com superfícies livres e a altos valores do número de Reynolds. O desempenho do código Freeflow-2D atual é avaliada na simulação do escoamento numa expansão brusca e de um jato livre incidindo perpendicularmente sobre uma superfície rígida impermeável. O código é então aplicado na simulação de um jato planar turbulento em uma porção de fluido com superfície livre e estacionário. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados experimentais, soluções analíticas e soluções numéricas de outros trabalhos.
Título em inglês
Upwind strategies and k-epsilon modeling for numerical simulation of free surface flow at high Reynolds numbers
Palavras-chave em inglês
free surface flows
high order upwind schemes
high Reynolds number problems
k-epsilon turbulence modeling
Resumo em inglês
This work is devoted to the analysis and implementation of modern high-order upwind schemes and the standard k-epsilon turbulence model into the Freeflow-2D; a finite difference integrated environment for the numerical simulation of incompressible free surface flow problems. The purpose of this study is the two-dimensional simulation of high-Reynolds incompressible newtonian confined and/or free surface flows. The performance of the current Freeflow-2D code is assessed by applying it to the simulation of flow over a backward facing step and of an impinging free jet onto an impermeable rigid surface. The code is then applied to a turbulent planar jet into a pool. The numerical results are compared with experimental data, analytical solution, and numerical simulations of other works.
 
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Data de Publicação
2005-12-12
 
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