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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Avaliação da propagação acústica utilizando diferenças finitas tradicionais e DRP
Other Titles: Acoustic propagation evaluation using traditional finite differences and DRP
metadata.dc.creator: Mainieri Junior, Paulo Alfredo
metadata.dc.contributor.advisor1: Silveira Neto, Aristeu da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Almeida, Odenir de
metadata.dc.contributor.referee1: Miranda, Ricardo Fortes de
metadata.dc.contributor.referee2: Mansur, Sergio Said
metadata.dc.description.resumo: O objetivo principal deste trabalho é a avaliação da interação dos esquemas espaciais (diferenças finitas tradicionais e DRP) com os esquemas temporais (método de Euler, Runge-Kutta de 2ª e 4ª ordens e os esquemas otimizados: LDDRK e RK46-NL) utilizados em aeroacústica computacional, na previsão da propagação acústica 1D (uma dimensão). Como objetivo secundário se apresentará em detalhes o processo de construção das diferenças finitas tradicionais baseadas nas séries de Taylor e do DRP, proposto por Tam e Webb (1993). À melhor combinação de esquemas espacial e temporal aplicar-se-ão condições de contorno não reflexivas na fronteira do domínio computacional. As simulações 2D (duas dimensões) conterão também condições de contorno do tipo radiação e escoamento de saída (outflow), segundo proposto por Tam e Webb (1993). Verificou-se a necessidade de se utilizar esquemas espaciais de alta ordem para minimizar o efeito de dispersão. Destaca-se no trabalho o excelente rendimento do método de Runge-Kutta de 2ª ordem sobre o Runge-Kutta de 4ª ordem, chegando em alguns casos a superar os esquemas otimizados. As simulações revelaram que o DRP perde um pouco de rendimento em relação ao esquema de diferenças finitas tradicionais com o refinamento da malha. É recomendado um estudo aprofundado da construção das condições de contorno não reflexivas como complementação desse trabalho.
Abstract: The main purpose of this work is the evaluation of the interaction of the spatial schemes (Traditional finite differences and DRP) with temporal schemes (Euler, Runge-Kutta 2nd and 4th order methods and the optimized methods: LDDRK and RK46-NL) used on computational aeroacoustic, on 1D (one dimension) acoustic propagation prediction. A secondary goal is to present details of the traditional finite differences construction, based on Taylor series, and the DRP, proposed by Tam and Webb (1993). To the best combination of spatial and temporal schemes will be applied non-reflexive boundary conditions on the eddy of computational domain. 2D (two dimensions) simulations will also contain radiation and outflow boundary conditions proposed by Tam and Webb (1993). The necessity to use high order methods to minimize the dispersion effects was verified. This work shows an outstanding efficiency of Runge-Kutta 2nd order over Runge-Kutta 4th order scheme, and in some cases, even superior to the optimized schemes. The simulations revealed that DRP loss efficiency over traditional finite differences scheme when grid refinement occurs. An study of non-reflexive boundary conditions construction is recommended for this work complementation.
Keywords: DRP
Propagação acústica
Diferenças finitas
Runge-Kutta
1D
2D
Acoustic propagation
Finite difference
Acústica
Runge-Kutta, Fórmulas de
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: MAINIERI JUNIOR, Paulo Alfredo. Acoustic propagation evaluation using traditional finite differences and DRP. 2013. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14933
Issue Date: 16-Jul-2013
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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