Simulação de Escoamentos Não Estacionários com Aplicações em Aeroelasticidade

• Processo: 08/01544-6
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2008
• Vigência (Término): 31 de maio de 2012
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: Antonio Castelo Filho
• Beneficiário: Fernanda Paula Barbosa
• Instituição-sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 04/16064-9 - Mecânica dos fluídos não estacionária: aplicações em aeronáutica e em reologia, AP.TEM
• Assunto(s): Aerodinâmica computacional Dinâmica dos fluidos computacional Método dos volumes finitos Métodos numéricos

Resumo

Os avanços na informática e em métodos experimentais têm permitido o estudo numérico e experimental de fenômenos cada vez mais complexos em mecânica dos fluidos computacional (CFD), e em particular, de fenômenos não estacionários. Estes fenômenos têm contribuído de forma decisiva para projeto de sistemas ou dispositivos. Grande parte da necessidade de simulação numérica em CFD se deve ao fato de que as equações de Navier--Stokes raramente tem uma solução exata conhecida, a menos de casos triviais. Um dos aspectos mais comuns aos problemas tratados por CFD é, sem dúvida, a complexidade da geometria do domínio em que se dá o escoamento. A representação computacional do domínio torna-se, assim, um dos primeiros problemas a ser enfrentado. Neste contexto, a modelagem geométrica desempenha um papel primordial, pois tem como um de seus principais objetivos a representação computacional de decomposições espaciais. No contexto de problemas aeroelásticos, a maior dificuldade no desenvolvimento de modelos matemáticos ainda reside na determinação do comportamento aerodinâmico. Escoamentos aerodinâmicos apresentam comportamentos complexos, em geral, relacionados à velocidade e características do fluido na região de interesse. Este projeto visa pesquisar metodologias de utilização de ferramentas de CFD para realizar análises aeroelásticas em regime de aerodinâmica não linear. Serão realizados estudos e desenvolvimentos em áreas de modelagem geométrica, métodos numéricos em aerodinâmica computacional e procedimentos de acoplamento de modelagem aerodinâmica por CFD com uma formulação dinâmico-estrutural pertinente. Assim, o trabalho compreenderá os seguintes objetivos: (1) Adequar uma ferramenta de simulação existente para que tenha a capacidade de tratar escoamentos nos quais as malhas computacionais podem se mover ou se deformar; (2) Implantar técnicas que permitam aumentar a eficiência computacional da ferramenta, a fim de se possibilitar o tratamento de problemas não estacionários de modo eficiente; (3) Realizar análises aeroelásticas de configurações aeronáuticas e aeroespaciais utilizando a ferramenta desenvolvida para obtenção do operador aerodinâmico.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BARNOSA POLA, FERNANDA PAULA; VENTURINI POLA, IVES RENE. Optimizing computational high-order schemes in finite volume simulations using unstructured mesh and topological data structures. Applied Mathematics and Computation, v. 342, p. 1-17, FEB 1 2019. Citações Web of Science: 1.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BARBOSA, Fernanda Paula. Estruturas de dados topológicas aplicadas em simulações de escoamentos compressíveis utilizando volumes finitos e métodos de alta ordem. 2012. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação São Carlos.