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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6371| Título: | Simulação numérica do escoamento em canais utilizando o método das características e fluidodinâmica computacional |
| Título(s) alternativo(s): | Numerical simulation of channel flow using the method of characteristics and computational fluid dynamics |
| Autor(es): | Passos, Marlon Vieira |
| Orientador(es): | Arantes, Eudes José |
| Palavras-chave: | Fluidodinâmica computacional Construção civil Computational fluid dynamics Building |
| Data do documento: | 27-Nov-2015 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | PASSOS, Marlon Vieira. Simulação numérica do escoamento em canais utilizando o método das características e fluidodinâmica Computacional. 2015. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação), Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2015. |
| Resumo: | A modelagem computacional do comportamento de fluidos se estabeleceu como ferramenta de projeto ao longo dos anos na Engenharia Hidráulica, a fim de otimizar a maneira em que o homem lida com problemas relacionados aos recursos hídricos. Dentre estes problemas, destaca-se o escoamento não permanente em condutos livres como canais e rios. Este trabalho tem por finalidade resolver as Equações de Saint Venant para o escoamento em canais abertos pelo Método das Características. Estudou-se o problema de um canal retangular, inicialmente estático, com descarga à esquerda. Para calcular a propagação da onda foi implementado um algoritmo usando o software MATLAB. Os resultados das Equações de Saint Venant se mostraram consistentes com a literatura disponível. Para obter a solução do problema por meio das Equações de Navier Stokes, o programa ANSYS CFX realizou simulações com dois refinamentos de malha distintos. Por fim, foram comparados os perfis da superfície e as velocidades médias do modelo de Saint Venant em diferentes tempos com a simulação mais refinada. A análise quantitativa e qualitativa apresentou semelhanças entre os perfis de profundidade e velocidade de ambos os métodos. |
| Abstract: | Computational modeling of fluids behavior has established itself as a design tool during the years in Hydraulic Engineering in order to optimize the way that man deals with problems related o water resources. Among these problems, it stands out unsteady open surface flow in channels and rivers. This thesis pretends to solve the Saint Venant Equations for flow in channels by using the Method of characteristics. It was studied the problem of a rectangular channel, initially static, with left discharge. To calculate the wave propagation it was implemented an algorithm using the software MATLAB. Results from Saint Venant Equations were showed to be consistent with the available literature. To obtain the solution of the problem through Navier Stokes Equations, the program ANSYS CFX performed simulations with two distinct mesh refinements. Finally, surface profiles and average velocities from the Saint Venant model for different times were compared to the most refined simulation. The quantitative and qualitative analysis presented similarities between the surface height and velocity profiles from both methods. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6371 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Civil |
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