Aeroacústica computacional através de simulação numérica direta de escoamentos livres cisalhantes compressíveis (2016)
- Authors:
- Autor USP: LACERDA, JÔNATAS FERREIRA - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- Subjects: ACÚSTICA; EQUAÇÕES DA ONDA; EQUAÇÕES DIFERENCIAIS LINEARES
- Keywords: Aeroacústica computacional; Code verification; Compressible flow; Computational aeroacoustics; Escoamento compressível; Linear stability theory; Method of manufactured solutions; Método das soluções manufaturadas; Teoria de estabilidade linear; Verificação de código; Aeroacústica computacional; Teoria de estabilidade
- Language: Português
- Abstract: O som gerado por escoamentos, também conhecido como aeroacústica, tem se tornado cada vez mais importante em áreas industriais diversas desde aviação comercial até aparelhos eletrodomésticos, afetando diretamente os requisitos necessários para o desenvolvimento de novos produtos. Um caso particular é o ruído gerado por válvulas de compressores herméticos de refrigeração, sendo o compressor a principal fonte de ruído em refrigeradores domésticos. O presente trabalho tem por objetivo iniciar o desenvolvimento de uma ferramenta confiável de simulação capaz de auxiliar engenheiros na predição de problemas de aeroacústica, especialmente um que possa no futuro ser utilizado para estudar o ruído gerado pelo escoamento em válvulas de compressores herméticos. Para isso, foi desenvolvido um código para simulação numérica direta de aeroacústica. Utilizou-se processamento paralelo com decomposição de domínio para usar Simulação Numérica Direta em um tempo factível; esquemas de discretização espaciais e temporais de alta ordem para minimizar ao máximo os fenômenos de dissipação e dispersão do escoamento e das ondas acústicas e uma série de tratamentos no domínio como filtragem e estiramento da malha como também condições de contorno características com o intuito de obter uma solução adequada para estudo de aeroacústica. Assim, são apresentadas todas as etapas desenvolvidas no equacionamento, implementação e verificação. A verificação foi realizada segundo um processo matemático formal(Método das Soluções Manufaturadas) com o qual obteve-se que a ordem de precisão dos cálculos era a mesma da ordem formal dos esquemas de discretização utilizados para todas as variáveis. Também obteve-se a mesma concordância para análise do divergente da velocidade, verificando o código para simulação numérica direta de aeroacústica. Posteriormente, foram realizadas simulações de escoamentos compressíveis cisalhantes e seus resultados comparados com dados apresentados em literatura. Também foram calculadas as taxas de amplificação de perturbações e comparadas com a Teoria de Estabilidade Linear. Novamente, foram obtidos resultados satisfatórios nessas etapas, mostrando que a implementação do código DNS está verificada.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 02.05.2016
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ABNT
LACERDA, Jônatas Ferreira. Aeroacústica computacional através de simulação numérica direta de escoamentos livres cisalhantes compressíveis. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29112016-094647/. Acesso em: 11 maio 2024. -
APA
Lacerda, J. F. (2016). Aeroacústica computacional através de simulação numérica direta de escoamentos livres cisalhantes compressíveis (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29112016-094647/ -
NLM
Lacerda JF. Aeroacústica computacional através de simulação numérica direta de escoamentos livres cisalhantes compressíveis [Internet]. 2016 ;[citado 2024 maio 11 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29112016-094647/ -
Vancouver
Lacerda JF. Aeroacústica computacional através de simulação numérica direta de escoamentos livres cisalhantes compressíveis [Internet]. 2016 ;[citado 2024 maio 11 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29112016-094647/
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