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
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2022
• Área de 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)