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Estudo do método de Lattice Boltzmann aplicado à micro fluidodinâmica: desenvolvimento e uso de simuladores de alto desempenho em arquiteturas de memória compartilhada

Processo: 20/12919-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2020
Vigência (Término): 30 de junho de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Luben Cabezas Gómez
Beneficiário:Alfredo Del Carmen Jaramillo Palma
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/09509-1 - Processos de transferência de calor com mudança de fase de elevado desempenho aplicados ao aproveitamento de energia solar, AP.TEM
Assunto(s):Simulação por computador   Método de Lattice-Boltzmann   Dinâmica dos fluidos computacional   Computação de alto desempenho   Simulação numérica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Computacão de Alto Desempenho | Escoamentos bifásicos com mudança de fase | Método dos Pseudopotenciais | método lattice Boltzmann | Micro-fluidodinâmica | Simulação Numérica | Simulação Computacional

Resumo

O Método de Lattice Boltzmann (MLB) tem experimentado grandes avanços e tem sido bem aceito como um método útil para simular diversos tipos de escoamentos de fluidos. Para microfluídica computacional, o método LB pode apresentar algumas vantagens, incluindo a representação física de interações microscópicas, algoritmos mais simples para escoamentos multifásicos, e a facilidade em lidar com geometrias complexas. Além disso, o método LB é um método de fluidodinâmica computacional explícito apropriado para o uso de paralelismo que vem ganhando destaque na comunidade científica. Por apresentar estas características, o MLB foi escolhido para a simulação dos processos hidrodinâmicos e de transferência de calor em micro sistemas gás-líquido que fazem uso de microcanais. Deste modo, se pretende simular numericamente os mecanismos que regem os processos hidrodinâmicos e de transferência de calor em microcanais de trocadores de calor de alto desempenho empregados como coletores ou absorvedores solares. Para isto, serão analisadas e desenvolvidas rotinas computacionais empregando técnicas de processamento paralelo em arquiteturas de memória compartilhada de modo a permitir um tempo processamento razoável para os casos analisados. O presente projeto de pesquisa visa complementar o estabelecimento da linha de pesquisa relacionada com os estudos de fenômenos fundamentais que acontecem em microcanais de absorvedores solares, contribuindo para o desenvolvimento do projeto temático em questão (processo 2016/09509-1) e das pesquisas no NETeF da EESC-USP. (AU)

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