Development of a 3D Navier-Stokes solver combined with the Gilbert-Johnson-Keerthi Distance Algorithm for simulation of turbulent reacting flow in complex geometries    = Desenvolvimento de um solver Navier-Stokes 3D combinado com o algoritimo de distância de Gilbert-Johnson-Keerthi para simulação de escoamento turbulento em geometrias complexas

Tatiele Dalfior Ferreira

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Development of a 3D Navier-Stokes solver combined with the Gilbert-Johnson-Keerthi Distance Algorithm for simulation of turbulent reacting flow in complex geometries [recurso eletrônico] = Desenvolvimento de um solver Navier-Stokes 3D combinado com o algoritimo de distância de Gilbert-Johnson-Keerthi para simulação de escoamento turbulento em geometrias complexas

Tatiele Dalfior Ferreira

Material

TESE

Idioma

Inglês

Número de chamada

T/UNICAMP F413d

Título paralelo/equiv.

[Desenvolvimento de um solver Navier-Stokes 3D combinado com o algoritimo de distância de Gilbert-Johnson-Keerthi para simulação de escoamento turbulento em geometrias complexas ]

Publicação

Campinas, SP : [s.n.], 2018.

Descrição física

1 recurso online (136 p.) : il., digital, arquivo PDF.

Nota geral

Orientadores: Sávio Souza Venâncio Vianna, Rogério Gonçalves dos Santos

Nota de dissertação ou tese

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo Resumo: Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um solver tridimensional de Navier- Stokes para análise de escoamentos turbulentos reativos em geometrias complexas. Os conceitos de Resistência Distribuída por Porosidade foram acoplados às técnicas de Flui- dodinâmica Computacional (CFD)... Ver mais Resumo: Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um solver tridimensional de Navier- Stokes para análise de escoamentos turbulentos reativos em geometrias complexas. Os conceitos de Resistência Distribuída por Porosidade foram acoplados às técnicas de Flui- dodinâmica Computacional (CFD) e o algoritmo de distância de Gilbert-Johnson-Keerthi foi aplicado para descrever modelos geométricos como meios porosos. O solver foi desenvol- vido com base em um solver Euler compressível e bidimensional capaz e foi melhorado até se tornar um solver tridimensional capaz de resolver as equações de Navier-Stokes. A mo- delagem numérica foi conduzida dentro da abordagem tradicional de Reynolds-Averaged Navier Stokes (RANS) e o modelo de fechamento de turbulência foi abordado através da formulação de Boussinesq. O solver desenvolvido foi customizado para uma classe especí- fica de escoamentos turbulentos reativos, modelando o processo de combustão como uma explosão de gás. A abordagem demonstrou que pode manipular geometrias complexas dentro de um tempo computacional viável. Resultados numéricos para simulação de esco- amento não-reativos e reativos apresentaram as principais características previstas para o escoamento de fluidos e foi observado uma boa concordância com dados experimentais disponíveis na literatura Ver menos

Abstract: This work proposes the development of a three-dimensional Navier-Stokes solver for anal- ysis of turbulent reacting flows in complex geometries. Concepts of Porosity Distributed Resistance were coupled with Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and the Gilbert-Johnson-Keerthi... Ver mais Abstract: This work proposes the development of a three-dimensional Navier-Stokes solver for anal- ysis of turbulent reacting flows in complex geometries. Concepts of Porosity Distributed Resistance were coupled with Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and the Gilbert-Johnson-Keerthi distance algorithm was applied in order to describe geometrical models as porous media. The solver was developed based on an initial two dimensional compressible Euler solver and have been improved until becomes a three-dimensional solver capable to compute the Navier-Stokes equations. The numerical modelling was conducted within the framework of traditional Reynolds-Averaged Navier Stokes (RANS) approach and the turbulence closure model was addressed via Boussinesq formulation. The developed solver was customized to a specific class of turbulent reacting flow by modelling combustion process as gas explosion. The approach has demonstrated that it can handle complex geometries within feasible computational time. Numerical findings for simulation of non-reacting flows and reacting flows present the main features of the fluid flow and good agreement with experimental data was observed Ver menos

Nota de sistema

Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF

Assuntos

Fluidodinâmica computacional

Autoria

Ferreira, Tatiele Dalfior, 1988-

Vianna, Sávio Souza Venâncio, 1975- Orientador

Santos, Rogério Gonçalves dos, 1978- Coorientador

Maliska, Clóvis Raimundo Avaliador

Silva Júnior, João Lameu da, 1986- Avaliador

Franco, Luís Fernando Mercier, 1988- Avaliador

Lisbôa, Antônio Carlos Luz, 1954- Avaliador