Avaliação do
Você é humano?
8
5
=
Denunciar conteúdo impróprio
Atenção: Todas as denúncias são sigilosas e sua identidade será preservada.
Os campos nome e e-mail são de preenchimento opcional
Aplicação de esquemas numéricos em escoamentos com ondas de choque em bocais do tipo convergente-divergente
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/40877
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Araki, Luciano Kiyoshi | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica | - |
| Autor(es): dc.creator | Silva, Nicholas Dicati Pereira da | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2019-08-21T23:58:36Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2019-08-21T23:58:36Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2016-02-04 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2016-02-04 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2015 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://hdl.handle.net/1884/40877 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/40877 | - |
| Descrição: dc.description | Orientador : Prof. Dr. Luciano Kiyoshi Araki | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 24/02/2015 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui referências : fls. 94-97 | - |
| Descrição: dc.description | Área de concentração: Fenômenos de transporte e mecânica dos sólidos | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: Neste trabalho, foram estudadas aproximações numéricas para o Método dos Volumes Finitos. Empregam-se nas simulações arranjo co-localizado de variáveis, solução segregada e técnicas de verificação numérica. O primeiro caso estudado envolveu a equação de Burgers unidimensional, na qual cinco tipos diferentes de aproximações foram utilizadas: upwind di_erencing scheme (UDS), central di_erencing scheme (CDS), total variation diminishing (TVD) e essentially non-oscillatory scheme (ENO), de primeira e segunda ordens. Neste estudo, todas as cinco aproximações forneceram resultados coerentes. Na sequência foram analisados escoamentos compressíveis, não reativos, de gases com propriedades constantes, modelados através das equações de Euler; nos estudos unidimensionais, ar e vapor de água foram escolhidos como fluidos de trabalho, enquanto que para o escoamento bidimensional, considerou-se apenas ar. Para esses casos, foi utilizada uma metodologia adequada para qualquer regime de velocidades, além do acoplamento pressão-velocidade, dado pelo método SIMPLEC (Semi IMPlicit Linked Equations Consistent). No caso do escoamento compressível unidimensional, foram feitos estudos para capturar uma onda de choque normal para duas geometrias diferentes de bocal: cossenoidal e cônica; nesse caso, apenas as aproximações UDS e TVD foram empregadas. Uma vez que estudos inicias com UDS apresentaram resultados incoerentes no processo de verificação, uma correção na equação de conservação da energia térmica foi proposta em relação ao código original. Para a obtenção da onda de choque, estudos envolvendo interpolação por diferenças divididas de Newton e aproximação por série de Fourier foram feitos, para obter resultados mais acurados. Análises com Multiextrapolações de Richardson também foram empregadas para algumas variáveis de interesse dos escoamentos. Foi observado que: (1) a aproximação UDS apresentou vantagens sobre o TVD na captura da onda de choque; (2) a obtenção da posição da onda de choque por diferenças divididas de Newton é mais adequada que os outros métodos; e (3) comparando dois esquemas TVD, MIN-MOD e SUPERBEE, observou-se que o primeiro é mais estável para escoamentos compressíveis com choques normais. Para escoamentos bidimensionais compressíveis, somente a geometria cônica foi empregada, na qual uma onda de choque oblíqua foi observada. Neste caso, as aproximações UDS e TVD também foram utilizadas e esta última apresentou oscilações numéricas, conforme as apresentadas no caso unidimensional. Uma possível causa dessas oscilações pode estar associada ao uso de um valor da função limitadora referente ao CDS nas proximidades da onda de choque. Palavras-chaves: Onda de choque. Equações de Euler. Equação de Burgers. Aproximações numéricas. Multiextrapolações de Richardson. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: In this work, numerical approximation schemes for the Finite Volume Method were studied. Also, co-located grids, segregated solutions and numerical verification techniques were employed in the simulations. The first studied problem involved one-dimensional Burgers equation, in which five di_erent approximation schemes were employed: upstream di_erencing scheme (UDS), central di_erencing scheme (CDS), total variation diminishing (TVD) and essentially non-oscillatory scheme (ENO), of first and second orders of accuracy. In this study, all five schemes provided coherent results. The next class of studied problems were non-reactive compressible flows with constant properties, for the one-dimensional model, air and water vapour were taken as fluids, while for the two-dimensional Euler equations, only air was considered. In such problems, a methodology for any speed flow regime was employed, as well as SIMPLEC (Semi IMPlicit Linked Equations Consistent) pressure-velocity coupling. For one-dimensional compressible flow, studies were done in order to capture a normal shock wave for two nozzle geometries: a cossinoidal and a conical ones; in such studies, only UDS and TVD schemes were employed. Since initial UDS results presented incoherent results in the verification process, a correction in the thermical energy conservation equation was proposed in relation to the original code. For shock capturing, studies involving Newton divided di_erence interpolation and Fourier series approximation were done, in order to obtain more accurate results. Analysis with Repeated Richardson Extrapolations were also employed for some variables of interest of the flows. It was observed that: (1) UDS presented advantages over TVD scheme in shock wave capturing; (2) the location of the shock position by Newton divided di_erences is more suitable than other methods; and (3) comparing two TVD schemes, MIN-MOD and SUPERBEE, it was observed that the former scheme is more stable for compressible flows with normal shocks. For two-dimensional compressible flow, only a conical geometry was employed, in which an oblique shock wave was observed. In this case, UDS and TVD schemes were also used and the latter scheme presented numerical oscillations, as well as for the one-dimensional flow. One possible cause of such oscillations could be associated to the use of a limiter function value on TVD scheme that refers to CDS in the vicinity of the shock wave. Key-words: Shock-wave. Euler equations. Burgers equation. Numerical approximations. Repeated Richardson extrapolations. | - |
| Formato: dc.format | 112 f. : il., algumas color, tabs., grafs. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Engenharia mecanica | - |
| Título: dc.title | Aplicação de esquemas numéricos em escoamentos com ondas de choque em bocais do tipo convergente-divergente | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
Não existem arquivos associados a este item.
O Portal eduCAPES é oferecido ao usuário, condicionado à aceitação dos termos, condições e avisos contidos aqui e sem modificações. A CAPES poderá modificar o conteúdo ou formato deste site ou acabar com a sua operação ou suas ferramentas a seu critério único e sem aviso prévio. Ao acessar este portal, você, usuário pessoa física ou jurídica, se declara compreender e aceitar as condições aqui estabelecidas, da seguinte forma:
- O Termo de Uso pode ser modificado pela CAPES a qualquer tempo, sem necessidade de notificação prévia, sendo que tais modificações serão válidas a partir da data de sua veiculação neste portal;
- Para aprovação de cadastro do usuário ao sistema, a CAPES pode requisitar o fornecimento de informações, haja vista a política de segurança adotada, objetivando resguardar a segurança dos usuários nesse ambiente virtual;
- O usuário aceita e declara compreender que, em razão do peculiar ambiente da Internet, a CAPES não poderá garantir que o acesso ao site seja livre de erros ou problemas decorrentes de casos fortuitos, internos ou externos, casos de força maior ou ainda de outros casos não inteiramente sujeitos a controle direto dos administradores do site e, portanto o usuário se obriga a isentar a CAPES de quaisquer reclamações ou indenizações. A CAPES também não se responsabiliza por interrupções, interceptações, invasões, disseminação de vírus ou outros atos ilícitos, típicos e atípicos de ambiente virtual, e de web, dos quais a CAPES não tenha tido intenção deliberada de participar ou praticar;
- O usuário aceita e declara compreender que qualquer texto, marca, áudio, imagem, ou conteúdo veiculados no site são protegidos por direitos de propriedade intelectual o qual deve ser respeitado de acordo com a licença concedida pelo respectivo detentor dos referidos direitos, sob pena de apuração das responsabilidades cabíveis;
-
Desta forma a CAPES se exime de toda e qualquer responsabilidade por eventuais perdas, danos e prejuízos de qualquer natureza decorrentes:
- Do descumprimento da lei, da moral e dos bons costumes, como consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da infração aos direitos de propriedade intelectual e industrial, segredos empresariais, compromissos contratuais de qualquer tipo, direitos à honra, à intimidade pessoal e familiar, à imagem das pessoas, direitos de propriedade e de toda e qualquer natureza pertencentes a um terceiro por consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da falta de veracidade, precisão, exatidão, pertinência e/ou atualidade dos conteúdos;
- Da inadequação para qual seja o propósito, ou da frustração, das expectativas geradas pelos conteúdos;
- Exceto quando mencionado explicitamente, ou quando se tratar de citação de material alheio ou ilustração, nos limites estabelecidos pela Lei 9.610/98, todo o Conteúdo textual original do Portal eduCAPES está disponível livremente para leitura, entre outros direitos, conforme definido na licença Creative Commons;
- A CAPES não se responsabiliza pelos comentários, opiniões, informações, depoimentos, mensagens, vídeos, textos, imagens, áudios ou qualquer outro tipo de conteúdo que sejam, postados, publicados e disponibilizados através do Portal eduCAPES pelos usuários, sendo a responsabilidade civil e criminal atribuída única e exclusivamente ao autor dos comentários, opiniões, informações, ou mensagens. Todo o conteúdo publicado por usuários são de responsabilidade exclusiva dos mesmos e de caráter completamente independente, sendo que todo e qualquer tipo de opinião, ideal e/ou posição expressados não refletem necessariamente o ponto de vista e a posição do Portal eduCAPES e/ou da CAPES. A CAPES se reserva o direito de armazenar as informações destes autores e/ou Usuários, a fim de viabilizar sua identificação;
- O usuário aceita e declara compreender que a CAPES poderá disponibilizar no Portal eduCAPES, links de acesso para outros sites e endereços virtuais administrados, controlados ou operados por terceiros. Qualquer site conectado a partir do eduCAPES não está sob o controle da CAPES;
- A CAPES não assume nenhuma responsabilidade ou obrigação por qualquer informação, comunicação ou material encontrado em tais sites, ou em qualquer site conectado a tais sites. A CAPES não assume qualquer responsabilidade pelos serviços ou funcionalidades ali dispostos, sendo a decisão de utilização e a forma de relacionamento com os mesmos de exclusiva responsabilidade do usuário, que inclusive isenta a CAPES de fiscalizar o conteúdo ou zelar pela integridade de tais sites ou endereços virtuais.
- O usuário aceita e declara compreender que o acesso a determinadas áreas do site será restrito. Para acessá-las, o usuário deverá fazer o login e cadastrar uma senha de acesso. A senha é individual, sigilosa e intransferível, sendo o usuário o único responsável pela guarda da mesma. O usuário assume toda e qualquer responsabilidade pelo mau uso ou pela utilização da senha por terceiros;
- A CAPES reserva o direito de excluir o cadastro, de excluir o material submetido ou proibir o acesso do usuário ao portal eduCAPES no caso de qualquer abuso ou indício de prática ilícita no uso do site ou de qualquer uso não autorizado ou proibido pelo usuário, nos termos da legislação brasileira;
- As condições estabelecidas no Termo de Aceite e Uso do Site são regidas pela lei brasileira. Sob nenhuma circunstância o usuário deverá violar qualquer lei usando o portal eduCAPES para propósitos que incluam, mas não limitados a isso, difamação ou perturbação de outros, violação de direitos de propriedade intelectual ou de terceiros, envio de material obsceno ou ofensivo, vírus, arquivos corrompidos, ou outros programas que poderiam danificar ou alterar este site ou os computadores de empresa ou de terceiros;
- A CAPES reserva o direito de retirar qualquer conteúdo que infrinja a lei, a moral e os bons costumes nos termos da legislação vigente e também na hipótese de o conteúdo não se coadunar com as finalidades educativas do Portal. A CAPES garante o direito de defesa e contraditório dos usuários. O usuário reconhece que o material enviado por terceiros, que não a CAPES, não é endossado pela mesma.
Concordo e desejo baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo