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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.55.2013.tde-17042013-104302
Documento
Autor
Nome completo
Rodolfo Junior Pérez Narváez
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2013
Orientador
Banca examinadora
Ferreira, Valdemir Garcia (Presidente)
Kaibara, Magda Kimico
Soares, Sérgio Henrique Monari
Título em português
Esquemas de captura de descontinuidades para equações gerais de conservação
Palavras-chave em português
Captura de choque
Equações de Navier-Stokes
Escoamentos com superfícies livres
Esquemas convectivos
Leis de conservação
Simulação númerica
Termos convectivos
Resumo em português
Três esquemas de captura de descontinuidade são apresentados para simular hiperbólicos de leis de conservação e equações de Navier-Stokes incompressíveis, a saber: FDHERPUS (Five Degree Hermite Upwind Scheme); RUS (Rational Upwind Scheme); e CSPUS (Cubic Spline Polynomial Upwind Scheme). Esses esquemas são baseados nos critérios de estabilidade CBC e TVD e implementados nos contextos das metodologias diferenças finitas e volumes finitos. A precisão local dos esquemas é verificada acessando o erro e a taxa de convergência em problemas testes de referência. Um estudo comparativo entre os esquemas estudados (incluido o WENO5) e o esquema bem estabelecido de van Albada, para resolver leis de conservação lineares e não lineares, é também realizado. O esquema de convecção que fornece melhores resultados em leis de conservação hiperbólicas é então examinado na simulação de escoamentos de fluidos newtonianos com superfícies livres móveis de complexidade crescente; resultados satisfatórios têm sido observados em termos do comportamento global
Título em inglês
Stock capturing scheme for general conservation equations
Palavras-chave em inglês
Conservation laws
Convection schemes
Convective terms
Free surface flows
Navier-Stokes equations
Numerical simulation
Stock capturing
Resumo em inglês
Three shock capturing schemes for numerical solution of hyperbolic conservation laws and incompressible Navier-Stokes equations are presented, namely: FDHERPUS (Five Degree Hermite Polynomial Upwind Scheme); RUS (Rational Upwind Scheme); and CSPUS ( Cubic Spline Polynomial Upwind Scheme). These schemes are based on CBC and TVD stability criteria and implemented in the context of finite volume methodologies. The local observed accuracy of the schemes is verified by assessing the error and convergence rate on benchmark test cases. A comparative study between the schemes (including WENO5) and the well established van. Albada scheme to solve standard linear and nonlinear hyperbolic conservation laws is also accomplished. The scheme that has provided better results in hyperbolic conservation laws is then examined in the simulation of Newtonian moving free surface flows of increasing complexity, satisfactory agreement has been observed in terms of the overall behavior
 
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Rodolfo_Narvaez.pdf (20.74 Mbytes)
Data de Publicação
2013-04-17
 
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