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ORCID:  http://orcid.org/0009-0009-3133-4883
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
Author: Santos, Nuno Silas Benrós
First Advisor: Vedovotto, João Marcelo
First member of the Committee: Elias, Alex José
Second member of the Committee: Gonçalves, Felipe Adriano da Silva
Summary: A dinâmica de fluidos computacional vem sendo uma das maiores revoluções nos estudos da física aplicada. Entender como se dá a interação entre estruturas e fluidos é um ramo basilar das indústrias como a aeronáutica, marítima e petrolífera. No âmbito do estudo de escoamentos, a análise de uma esfera imersa em um fluido se torna um caso canônico. No presente trabalho foi utilizado um código de CFD para a simulação do comportamento do escoamento sobre uma esfera em várias rotações sobre o próprio eixo. Foi utilizado uma malha adaptativa em combinação com o método da fronteira imersa. Os dados obtidos por sondas ao longo do domínio da simulação foram utilizadas na produção de um metamodelo capaz de prever a rotação da esfera através da variação das velocidades registradas. O metamodelo foi constituído pelo algoritmo de aprendizado de máquina XGBoost , que foi capaz de prever a velocidade de rotação através dos dados da simulação.
Abstract: Computational fluid dynamics has been one of the biggest revolutions in applied physics studies. Understanding how the interaction between structures and fluids occurs is a basic field of industries such as aeronautics, maritime and oil. Within the scope of the study of flows, the analysis of a sphere immersed in a fluid becomes a canonical case. In the present work, a CFD code was used to simulate the behavior of the flow over a sphere at various rotations about its own axis. An adaptive mesh was used in combination with the immersed boundary method. The data obtained by probes along the simulation domain were used in the production of a metamodel capable of predicting the rotation of the sphere through the variation of the recorded velocities. The metamodel was constituted by the XGBoost machine learning algorithm, which was able to predict the rotation speed through the simulation data.
Keywords: Simulação numérica
Numerical simulation
Interação fluido estrutura
Fluid structure interaction
Metamodelagem
Metamodeling
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: SANTOS, Nuno Benrós. Metamodelagem e Machine Learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação. 2023. 32 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38413
Date of defense: 20-Jun-2023
Appears in Collections:TCC - Engenharia Aeronáutica

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