Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14728
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária
Author: Lourenço, Marcos Antonio de Souza
First Advisor: Padilla, Elie Luis Martínez
First coorientator: Silveira Neto, Aristeu da
First member of the Committee: Rade, Domingos Alves
Second member of the Committee: Villar, Millena Martins
Third member of the Committee: Roma, Alexandre Megiorin
Fourth member of the Committee: Mansur, Sergio Said
Summary: Apresenta-se, neste trabalho, o desenvolvimento e implementação de uma estrutura de dados paralela (memória distribuída), octonária, diretamente vinculada a uma malha cartesiana e adaptativa, para solução das equações de Navier-Stokes. As equações foram discretizadas espacialmente utilizando o Método de Volumes Finitos, com os termos difusivos aproximados por diferenças-centradas. A discretização temporal foi realizada por meio do método Adams- Bashforth que, assim como o método de diferenças centradas, possui segunda-ordem de exatidão. A metodologia de fronteira imersa foi utilizada para representação de corpos sólidos no escoamento e o acoplamento pressão-velocidades é feito com o método de passos-fracionados de dois passos. Resultados são apresentados tanto para a malha octonária adaptativa quanto para a uma malha retilínea, ambas em paralelo. Em ambas as implementações foram utilizadas bibliotecas externas para resolver o sistema linear resultante da equação de Poisson para correção da pressão no método de passos-fracionados. Os resultados determinados foram comparados com dados numéricos e experimentais, apresentando boa concordância.
Abstract: The present work describes the development of a parallel distributed-memory implementation, of an octree data structure, linked to an adaptive Cartesian mesh to solve the Navier- Stokes equations. The Finite Volume Method was used in the spatial discretization where the diffusive terms approximated by the central differences method. The temporal discretization was accomplished using the Adams-Bashforth method. Both temporal and spatial discretizations are of second-order of accuracy. The immersed boundary method was employed to represent immersed solid bodies in the flow and the Velocity-pressure coupling is done using the fractional-step method of two steps. Results, for sequential and parallel simulations, are presented both for the adaptive octree mesh and for a rectilinear mesh. Moreover, all simulated results were obtained using a external solver for the Poisson equation, from the pressure correction, in the fractional-step method. The numerical results are compared with numerical and experimental data, and the agreement between the two is found to be good.
Keywords: Método de volumes finitos
Escoamento de Taylor-Couette
Adaptatividade de malhas
Equações de Navier-Stokes
Finite volume method
Taylor-Couette flow
Adaptive mesh refinement
Navier-Stokes equations
Dinâmica dos fluidos - Simulação por computador
Método dos volumes finitos
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: LOURENÇO, Marcos Antonio de Souza. Desenvolvimento de uma plataforma para computação de alto desempenho de escoamentos transientes, utilizando estrutura octonária. 2012. 139 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14728
Date of defense: 4-Dec-2012
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Marcos Antonio.pdf4.36 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.