Título:
Simulação numérica de escoamentos sobre vertedores pelo método dos elementos de contorno
Resumo:
O estudo de escoamentos com superfície livre (SL), sujeitos à ação da gravidade, apresenta dificuldades como a não linearidade da condição de contorno dinâmica na SL e, também, o fato da localização desta superfície não ser conhecida a priori. Tradicionalmente, este fenômeno tem sido investigado por modelos físicos, mas o avanço da informática e dos métodos numérico tem permitido cada vez mais o uso com sucesso de modelos matemáticos na simulação deste tipo de escoamento. A aplicação do método dos elementos de contorno (MEC) na análise deste fenômeno apresenta algumas vantagens em relação aos demais métodos clássicos. Este trabalho apresenta a simulação numérica de escoamentos sobre vertedores pelo MEC com elementos lineares descontínuos. O procedimento de solução envolve um processo iterativo na determinação da SL. É adotado o método de Newton-Raphson junto com o emprego de pseudo-nós na SL e de um parâmetro empírico de relaxação que controla a estabilidade e a velocidade de convergência. Um exemplo de vertedor tipo WES é apresentado. Os resultados obtidos são comparados com dados experimentais e comprovam a eficiência e boa precisão do método adotado.
Autores:
Carlos Eduardo Ferraz de Mello, José Paulo Soares de Azevedo