Simulações Numéricas de Problemas Descritos Pelas Equações de Navier-stokes Incompressíveis Via Biblioteca Fenics

• Main Author: ABREU, F. M.
• Other Authors: Santos, I. P.
• Format: Others
• Published: Universidade Federal do Espírito Santo 2018
• Online Access: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6921

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:51:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11638_FERNANDO MOLON ABREU20180124-104145.pdf: 7033417 bytes, checksum: 37a672c01fe9c281301a15eb67fc1593 (MD5) Previous issue date: 2017-12-19 === Este trabalho tem por objetivo estudar as equações de Navier-Stokes solucionadas pelo método dos elementos finitos utilizando a biblioteca de domínio público FEniCS. Um estudo comparativo de métodos de projeção e estabilizados é apresentado. Os métodos de projeções implementados foram: esquema de correção não incremental da pressão (Chorin) (Non-Incremental Pressure Correction Scheme - Chorin), esquema de correção incremental da pressão (IPCS) (Incremental Pressure Correction Scheme - IPCS) e esquema de divisão consistente (CSS) (Consistent Splitting Scheme - CSS). O esquema adaptativo de escolha do passo de tempo, PID, é considerado nos métodos de projeção e estabilizados. Também, são investigados problemas de interação fluido-estrutura através do método de impulso acoplado (CMM-FSI - Coupled Momentum Method for FSI). O método CMM-FSI considera a formulação convencional de elementos finitos para as equações de Navier-Stokes em um domínio rígido, acrescentando modificações de tal maneira que a deformação da membrana seja considerada. Para a formulação variacional das equações de Navier-Stokes é considerada a formulação estabilizada Stremline-Upwind/Petrov-Galerkin (SUPG) para a velocidade, a formulação estabilizada Pressure-Stabilizing/Petrov-Galerkin (PSPG) para a pressão, e o termo de captura de descontinuidade Least-Squares on Incompressibility Constraint (LSIC). A biblioteca FEniCS demonstrou eficiência para tratamento das equações de Navier-Stokes em geral e na solução de problemas de interação fluido-estrutura pelo método CMM-FSI. Palavras chave: Método dos Elementos Finitos. Formulações Estabilizadas. Métodos de Projeção. Interação Fluido-Estrutura. FEniCS.