Publicação:
Modelagem matemática de esteiras em desenvolvimento temporal utilizando o método pseudoespectral de Fourier

dc.contributor.advisor1Silveira Neto, Aristeu da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781876D5&dataRevisao=nullpor
dc.contributor.referee1Souza, Francisco José de
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703183Y4por
dc.contributor.referee2Silva, Renato Aparecido Pimentel da
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4751495Y3por
dc.contributor.referee3Thompson, Roney Leon
dc.contributor.referee3Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791991J6por
dc.creatorJacob, Bruno Tadeu Pereira
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4343228E5por
dc.crossref.doibatchidd6753981-8e41-42fb-9dfa-f52cb5852ff1
dc.date.accessioned2016-06-22T18:41:04Z
dc.date.available2016-02-17
dc.date.available2016-06-22T18:41:04Z
dc.date.issued2015-08-13
dc.description.abstractThe present work is dedicated to perform the mathematical modeling and DNS and LES simulations of a three-dimensional, temporally evolving incompressible plane wake are performed, seeking to evidence differences in stability, transition and onset of both coherent and small scale structures, when the flow is subjected to random perturbations of different amplitudes. The perturbations are generated using the Random-Flow-Generator (RFG) technique, being imposed to the flow as initial conditions. The Navier-Stokes equations are solved in a prismatic domain, with periodic boundary conditions in all directions, using Fourier pseudospectral method. The invariants of the velocity gradient tensor, Q and R, are analyzed for random perturbations with magnitudes 10−3, 10−4 and 10−5, showing the onset of their characteristic teardrop correlation map. Moreover, maps of the second and third invariants of the rate-of-strain tensor, QS and RS, are shown, in order to evidence the differences in local flow strain and topological characteristics of the dissipation of kinetic energy. Isosurface plots of Q and QW, as well as vorticity contours are shown, allowing visual identification of the coherent structures and confirming patterns predicted by the invariant maps.eng
dc.description.degreenameMestre em Engenharia Mecânicapor
dc.description.resumoO presente trabalho se dedica a modelagem matemática e a simulações numéricas DNS e LES de uma esteira tridimensional, incompressível, em desenvolvimento temporal, buscando evidenciar diferenças na estabilidade, transição e no desenvolvimento de estruturas coerentes e de pequena escala, quando o escoamento é submetido a perturbações randômicas de diferentes amplitudes. As perturbações são geradas utilizando-se a técnica Random Flow Generator (RFG), sendo sobrepostas à condição inicial do escoamento. As equações de Navier-Stokes são resolvidas em um domínio prismático, com condições de contorno periódicas em todas as direções, utilizando-se o método pseudoespectral de Fourier. Os invariantes do tensor gradiente de velocidade, Q e R, são analisados para perturbações de magnitude 10−3, 10−4 and 10−5, mostrando a formação de uma correlação no formato de gota, característica da resolução das equações de Navier-Stokes. Além disso, são apresentados mapas do segundo e terceiro invariante do tensor taxa de deformação, QS e RS, a fim de evidenciar as diferenças locais no escoamento e as características topológicas na taxa de dissipação de energia cinética. Isosuperfícies de Q e QW, bem como contornos de vorticidade são apresentados, possibilitando a identificação visual das estruturas coerentes, e confirmando os padrões de estruturas previstos pelos mapas de invariância.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.formatapplication/pdfpor
dc.identifier.citationJACOB, Bruno Tadeu Pereira. Modelagem matemática de esteiras em desenvolvimento temporal utilizando o método pseudoespectral de Fourier. 2015. 151 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.379por
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.379por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14997
dc.languageporpor
dc.orcid.putcode81756033
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectMétodo pseudoespectral de Fourierpor
dc.subjectCFDpor
dc.subjectEquações de Navier-Stokespor
dc.subjectEsteiras periódicaspor
dc.subjectEscoamentos cisalhantes livrespor
dc.subjectFourier pseudo-spectral methodeng
dc.subjectNavier-Stokes equationseng
dc.subjectPeriodic wakeseng
dc.subjectFree-shear flowseng
dc.subjectEscoamentopor
dc.subjectEsteira rolantepor
dc.subjectTurbulênciapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.titleModelagem matemática de esteiras em desenvolvimento temporal utilizando o método pseudoespectral de Fourierpor
dc.typeDissertaçãopor
dspace.entity.typePublication

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