METODO DE LATTICE-BOLTZMANN E METODO DAS FRONTEIRAS IMERSAS PARA SIMULAÇAO DA INTERACAO

Autores

  • Mateus Teixeira Magalhães
  • Bernardo Martins Rocha

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i26.20834

Palavras-chave:

Método de lattice Boltzmann. Método das Fronteiras Imersas.

Resumo

A interacao de fluidos com estruturas tem sido objeto de estudo em muitas pesquisas e ´e muito explorado na engenharia e nas ciencias devido `a sua grande aplicabilidade em projeto de pontes, aeronaves e outras estruturas, sendo feita experimentalmente ou atraves de simulacao computacional. No entanto a simulacao computacional deve ser feita com cuidado e apresenta grandes desafios para que se obtenha um custo computacional aceitavel e uma boa aproximacao numerica do problema a ser estudado. Um m´etodo que vem sendo cada vez mais usado para simulacao de escoamento de fluidos incompressiveis, escoamento em meios porosos e outros problemas, ´e o metodo de lattice Boltzmann que, alem de sua simplicidade de implementacao, tem um bom desempenho computacional com o uso de paralelizacao. Outro metodo muito utilizado para simulacao de interacao fluido-estrutura ´e o metodo das fronteiras imersas que tem como ideia representar objetos (obstaculos) imersos na malha do fluido e interagindo com o mesmo. O objetivo desse trabalho foi implementar o metodo de lattice- Boltzmann para simulacao computacional de fluidos acoplado com o metodo das fronteiras imersas para o tratamento da interacao do fluido com a estrutura. Tendo como conclusao, alem do facil acoplamento dos metodos, uma boa alternativa para simulacao de escoamento de fluidos ao redor de geometrias complexas.

Referências

Bhatnagar P.L., Gross E.P., & Krook M. A model for collisional processes in gases i: small amplitude processes in charged and in neutral one-component systems. Phys Rev, 94:511, 1954.

Borthwick A.G. Comparison between two finite difference schemes for computing the flow around a cylinder. Int. J. Numer. Methods Fluids, 6:275”“290, 1986.

Campos J., Oliveira R.S., dos Santos R., & Rocha B. Lattice boltzmann method for parallel simulations of cardiac electrophysiology using gpus. Journal of Computational and Applied Mathematics, p´aginas 70”“82, 2016.

Dennis S. & Chang G.Z. Numerical solutions for steady flow past a circular cylinder at reynolds numbers up to 100. J Fluid Mech, 42:471”“489, 1970.

Dupuis A. From a lattice boltzmann model to a parallel and reusable implementation of a virtual river. Diss. Th`ese soutenue `a Gen`eve en Suisse, pagina 54, 2002.

Guo Z., Zheng C., & Shi B. Discrete lattice effects on the forcing term in the lattice boltzmann method. Physical Review E, 65(4):046308, 2002.

He X. & Luo L.S. Lattice boltzmann model for the incompressible navier-stokes equation. J. Stat. Phys., 88:927”“944, 1997.

Mohamad A.A. Lattice Boltzmann Method: Fundamentals and Engineering Applications with Computer Codes. Springer, 2011.

Peskin C.S. Flow patterns around heart valves: a digital computer method for solving the equations of motion. UMI, 1972.

Silva A.L.E., Silveira-Neto A., &Damasceno J. Numerical simulation of two-dimensional flows over a circular cylinder using the immersed boundary method. Journal of Computational Physics, 189(2):351”“370, 2003.

Downloads

Publicado

2017-02-10

Como Citar

METODO DE LATTICE-BOLTZMANN E METODO DAS FRONTEIRAS IMERSAS PARA SIMULAÇAO DA INTERACAO. (2017). Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(26), 154-158. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i26.20834