Um estudo de limitadores para formulações de alta ordem para escoamentos compressíveis

• Processo: 21/00147-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: João Luiz Filgueiras de Azevedo
• Beneficiário: Frederico Bolsoni Oliveira
• Instituição Sede: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa. Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/08573-1 - Formulações numéricas robustas para escoamentos compressíveis, BE.EP.DR
• Assunto(s): Aerodinâmica computacional Dinâmica dos fluidos computacional Escoamento Dinâmica dos gases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aerodinâmica | Algoritmos de captura de choques | Cfd | Dinâmica dos Fluidos Computacional | Limitadores de Fluxo | Métodos de alta ordem | Aerodinâmica Computacional

Resumo

O presente projeto de pesquisa tem por objetivo estudar, desenvolver e aprimorar a formulação de limitadores de fluxo usados na construção de esquemas numéricos de alta ordem para a solução discreta das equações de dinâmica dos gases. Esquemas de alta ordem, isto é, de terceira ordem de precisão espacial ou superior, podem ter muitos atrativos para a simulação de fenômenos que requerem alta resolução espacial. Além disso, eles podem ser desenvolvidos de forma a ter quantidades muito bem controladas de dissipação artificial, o que também contribui para sua capacidade de tratar fenômenos com escalas diferentes de energia a serem resolvidas. Atualmente, vem também ganhando força uma vertente do pensamento científico que preconiza o uso de esquemas de alta ordem para a solução de casos gerais de escoamento em virtude de seu potencial de reduzir drasticamente o número de células computacionais da malha. A construção deste tipo de esquema, contudo, requer o uso de limitadores de fluxo para que problemas de origem numérica possam ser evitados no processo de solução das equações de interesse. Neste contexto, o presente projeto vai abordar exatamente o estudo de limitadores para esquemas de alta ordem, com enfoque em três frentes distintas de trabalho. Estas compreendem a implementação e validação de métodos de alta ordem, o aprimoramento dos limitadores atualmente existentes, e a documentação apropriada de tais desenvolvimentos. Os resultados obtidos serão comparados com a literatura a fim de se verificar a qualidade da implementação feita e a eficácia das modificações propostas. Conclusões e principais contribuições advindas do atual projeto serão documentadas e publicadas em periódicos especializados. (AU)

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)

OLIVEIRA, FREDERICO BOLSONI; AZEVEDO, JOAO LUIZ F.. Study of the effects of artificial dissipation and other numerical parameters on shock wave resolution. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 46, n. 1, p. 13-pg., 2024-01-01. (21/00147-8, 13/07375-0)

OLIVEIRA, FREDERICO BOLSONI; AZEVEDO, JOAO LUIZ F.. An Analysis of Face Gradient Reconstruction Schemes for the Simulation of Aerospace Flows. AIAA SCITECH 2024 FORUM, v. N/A, p. 14-pg., 2024-01-01. (13/07375-0, 21/00147-8)

OLIVEIRA, FREDERICO BOLSONI; AZEVEDO, JOAO LUIZ F.. Numerical aspects of gradient reconstruction schemes applied to complex geometries. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 46, n. 12, p. 23-pg., 2024-12-01. (21/00147-8, 13/07375-0)