Método de otimização topológica aplicado a escoamentos incompressíveis laminares transientes bidimensionais
Nome: VICTOR ELIAS ROSA MOSCON DE MATOS
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 16/12/2021
Orientador:
Nome |
Papel |
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| JUAN SÉRGIO ROMERO SAENZ | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| EMÍLIO CARLOS NELLI SILVA | Examinador Externo |
| JUAN SÉRGIO ROMERO SAENZ | Orientador |
| LUCIANO DE OLIVEIRA CASTRO LARA | Examinador Interno |
Resumo: Desde antes do início da atividade industrial no mundo, as máquinas de fluxo desempenham um papel importante para o desenvolvimento da humanidade. A importância do estudo e o conhecimento dos fenômenos do escoamento de fluídos são fundamentais para o desenvolvimento de novas tecnologias no ramo da engenharia e da medicina. Este trabalho visa implementar a otimização topológica em escoamentos transientes laminares bidimensionais. Primeiramente, são calculadas todas as condições do escoamento e suas variações no tempo a partir da equação de Navier-Stokes, e o método de elementos finitos é implementado para a aproximação das equações diferenciais. Então, é iniciado o processo de otimização topológica, utilizando-se como objetivo a minimização da perda de carga em um domínio predefinido, em que é empregado um modelo de material em meio poroso; um método baseado no gradiente da função objetivo é utilizado para a definição da análise de sensibilidade. O conceito de permeabilidade é visto ao longo do desenvolvimento, no qual cada elemento é interpolado entre fluído e sólido em um processo iterativo, de modo que em cada atualização o objetivo de redução da perda de energia ao longo de um canal é otimizado, em que o resultado final desse processo é a geometria ótima para o problema proposto
