Geração de malhas e simulação numérica de escoamento de fluidos

• Processo: 06/06270-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2007
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2009
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Antonio Castelo Filho
• Beneficiário: Antonio Castelo Filho
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Fluxo dos fluidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Escoamento de Fluidos | Estruturas de dados topológodcas | geração de malhas | Simulação Numérica | Mecânica dos Fluidos Computacional

Resumo

Objetos modelados a partir de amostrados têm sido utilizados em diversos tipos de aplicações, como cirurgias virtuais, visualização de estruturas orgânicas e simulação de escoamento de fluidos. A construção de tais modelos vem desafiando pesquisadores de todo o mundo, sendo que uma solução eficiente, principalmente para modelos apropriados para simulações numéricas, ainda não pode ser facilmente encontrada.Este projeto visa desenvolver geradores de malhas bidimensionais, superficiais e volumétricas a partir de dados amostrados por scanners, curvas de níveis ou por imagens. Visando solucionar a questão de memória principal disponível e capacidade de processamento, será desenvolvido um arcabouço de software para suportar a representação paralela dessas malhas, utilizando a memória distribuída disponível nos elementos de processamento do sistema. Esse arcabouço ainda deve oferecer funções de interação com a malha, para aplicar e solucionar equações de modelos matemáticos de maneira paralela e distribuída.Outro objetivo deste projeto é a simulação numérica de escoamento de fluidos nestes tipos de malhas utilizando técnicas tradicionais como elementos finitos.Uma aplicação é a simulação da incorporação de biomassa durante o enchimento de compartimentos de reservatórios onde é necessário considerar a variação do nível da água, a velocidade do escoamento, a temperatura, a quantidade de oxigênio dissolvido, biomassa e sedimentos suspensos. Aspectos importantes desse tipo de simulação são a escolha por métodos numéricos e o modelo do comportamento dessas variáveis. Desta forma, o presente projeto visa apresentar técnicas de simulação numérica de escoamentos com superfícies livres, durante o enchimento de um reservatório, usando utilizando malhas não estruturadas e o método de elementos finitos. (AU)