Solução computacional do problema da cavidade cúbica através das equações de Navier-Stokes tridimensionais

Abstract

Este trabalho apresenta uma abordagem para a solução de problemas de escoamento tridimensional de fluidos com aplicação no problema da cavidade cúbica com tampa deslizante. A quantidade de movimento é modelada pelas equações de Navier-Stokes, as quais são discretizadas utilizando o método de diferenças finitas. A solução para o problema foi obtida utilizando o método SOR (Successive Over Relaxation) para resolver a equação de Poisson para pressão para cada passo de tempo. Apresentam-se os resultados de simulações numéricas na forma de gráficos da velocidade, pressão e superfícies de corrente. É observada a formação vórtices a partir do cantos da cavidade próximo à tampa deslizante. Os resultados generalizam a solução do problema da caixa bidimensional e mostram que as estratégias numérico-computacionais empregadas são válidas e possuem boa qualidade numérica.

Geometry and head loss in Venturi injectors through computational fluid dynamics

“…The Solver formulation selection was performed through the governing equations of continuity and momentum (VASATA et al, 2011). The selection of the mathematical model for the formulation was made considering the turbulent flow, being added to the above governing equations.…”

Solução numérica da equação de Poisson no problema da cavidade com tampa móvel

“…O início da investigação de caráter matemático pode ser atribuído a Euler por meio do desenvolvimento de relações entre o movimento dos fluidos e as forças envolvidas nesse movimento. A hidrodinâmica introduzida pelas equações de Euler ganhou impulso no século XIX por meio dos trabalhos de Claude Navier, Simeon Poisson e George Stokes, culminando com o desenvolvimento das equações de Navier-Stokes (FORTUNA, 2012), que são equações diferenciais parciais não lineares para as quais soluções analíticas são conhecidas apenas para alguns casos específicos, de modo que métodos alternativos de solução devem ser empregados para resolução de problemas de interesse (VASATA et al, 2011).…”