PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
PhD Thesis 1998

Técnicas em malhas não-estruturadas para simulação de escoamentos a altos números de Mach.

Author

Heidi Korzenowski

Advisor

  • Advisor João Luiz Filgueiras de Azevedo

Concentration Area

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Defense Date

1998

Thesis Number

000423156

Abstract

Este trabalho apresenta métodos para simulação de escoamentos a altos números de Mach utilizando diversos esquemas de discretização espacial. Dentre estes esquemas, considerou-se um esquema centrado e os esquemas de separação de vetores de fluxo de va Leer e de Liou. Os esquemas "upwind"foram implementados tanto em suas versões de primeira ordem quanto de segunda ordem de precisão espacial. As versões de segunda ordem de precisão estão baseadas numa abordagem "MUSCL", onde os estados à direita e à esquerda são reconstruídos linearmente e afetados por um limitador. O trabalho também discute uma técnica de geração de malhas não estruturadas bidimensionais, baseada no método de avanço de frente de geração. A malha é gerada através da introdução automática de pontos de domínio computacional. Utilizam-se termos fonte locais, que auxiliam na concentração de pontos em regiões específicas de domínio. Foram implementadas algumas técnicas de melhoramento de malha, tais como troca de diagonais e suavização. A metodologia de simulação de escoamento implementada utiliza ainda um procedimento de refinamento adaptativo, sendo que o processo de refinamento de triângulos usa um sensor baseado em propriedades físicas do escoamento. Os resultados foram obtidos através da simulação do escoamento em uma configuração típica de entrada de ar supersônica/hipersônica. Os diferentes esquemas de discretização espacial utilizados neste trabalho foram capazes de reproduzir adequadamente as características do escoamento.

Keywords

Simulação do escoamento Número de Mach Aerodinâmica Mecânica dos fluidos Métodos computacionais Programas de computadores Física Engenharia mecânica