Simulação de Grandes Escalas com Métodos Estabilizados de Elementos

Finitos

R. C. Almeida e M. JansenCoordenação de Mecânica Computacional

Laboratório Nacional de Computação Científica

Hierarquia dos métodos de solução:

Problemas Transientes

• As Médias de Reynolds não distinguem, e não podem, os efeitos da turbulência e da não estacionaridade

• nenhum tipo de média pode fazê-lo a menos que o efeito transiente seja periódico (ou de alguma forma estruturado) E ocupe um freqüência, ou comprimento de onda, diferente da turbulência

Problemas Transientes

• Um escoamento separado é muito sensível às condições de contorno e iniciais;

• ‘Neste caso, não é promissor o uso de modelos baseados em médias (de Reynolds)’

Peter Bradshaw

CTR / Stanford

• Escoamentos que são muito sensíveis às condições de contorno necessitam– simulações 3D – dependência no tempo– DNS, LES, DES ou …

• DES (detached eddy simulation), alimentado por um modelo de médias de Reynolds, é preciso somente se a camada limite for tão fina que detalhes da turbulência não são relevantes

(x,y,z,t)

Elementos Finitos + Turbulência

• Até recentemente:– restrito à médias de Reynolds– muito caro– pouco preciso

• Mais competitivo:– formulações estáveis de EF– malhas não estruturadas– adaptatividade h e p

Métodos Estabilizados

LES + Métodos Estabilizados

• efeito da difusão artificial

• malhas não-estruturadas

• efeito da compressibilidade

• modelagem sub-malha

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