Tratamento numérico da condição de tensão normal para métodos de projeção em escoamentos com superfície livre

• Processo: 15/01243-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2015
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
• Pesquisador responsável: Cassio Machiaveli Oishi
• Beneficiário: Débora de Oliveira Medeiros
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
• Assunto(s): Análise numérica Escoamento Diferenças finitas Equações de Navier-Stokes Equação de Laplace Superfície livre
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Condição de tensão normal | Diferenças Finitas | Equações de Navier-Stokes | Laplaciano superficial | Métodos de projeção | superfície livre | Análise numérica, Dinâmica dos Fluidos Computacional

Resumo

Neste projeto investigaremos o tratamento numérico da condição de tensão normal para métodos de projeção em escoamentos com superfície livre. Esta condição, a qual é usada para impor a pressão na superfície livre, será discretizada por uma estratégia implícita a fim de melhorar a estabilidade numérica do método de projeção para solução das equações de Navier-Stokes. Em particular, estudaremos a construção de uma formulação que envolve a solução de um laplaciano superficial em combinação com a equação de Poisson do método de projeção. Para obter uma solução acurada do laplaciano superficial, no contexto das formulações \textit{Marker-And-Cell} e \textit{Front-tracking}, investigaremos em detalhes a solução numérica da curvatura da superfície livre. Finalmente, o método numérico será testado usando soluções de referência, e aplicado em escoamentos com movimento de superfície livre. (AU)