MODELAGEM MATEMÁTICA E SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE ESCOAMENTOS SOBRE CILINDRO IMERSO UTILIZANDO-SE O MÉTODO DA FRONTEIRA IMERSA COM O MODELO FÍSICO VIRTUAL
Alice Rosa da Silva1; Ana Lúcia Fernandes de Lima e Silva1; Aristeu da Silveira Neto1
1 UFU
Resumo
No presente trabalho utiliza-se uma metodologia em desenvolvimento no Laboratório de Transferência de Calor e Massa e Dinâmica dos Fluidos (LTCM-UFU). Esta é baseada no Método da Fronteira Imersa (MFI), Peskin (1977) e utiliza-se o Modelo Físico Virtual (MFV), proposto por Lima e Silva et al. (2003) e Lima e Silva (2002). O método consiste da utilização de uma malha fixa (euleriana) para representar o domínio de cálculo e uma malha móvel (lagrangiana) para representar a interface imersa. O MFV utiliza as equações do movimento, resolvidas nos pontos lagrangianos, para calcular um campo de força interfacial que é distribuído para as malhas eulerianas na vizinhança da interface sólido/fluido. Foram simulados escoamentos incompressíveis, bidimensionais sobre um cilindro circular estacionário, utilizando diferentes métodos de discretização temporal para fins comparativos. As simulações foram feitas a diferentes números de Reynolds e diferentes refinamentos de malha. Foram obtidos os campos de velocidade, campos de pressão, campos de vorticidade, bem como valores médios do coeficiente de arrasto e do número de Strouhal.
Palavras-chave: Método da Fronteira Imersa; Modelo Físico Virtual; Cilindro