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 Simulações LBM de escoamentos em geometrias complexas
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/8354

title: Simulações LBM de escoamentos em geometrias complexas
authors: Leal, Tiago Gaspar
advisors: Sousa, Antonio C. M.
keywords: Engenharia mecânica
Métodos de Laticce Boltzmann
Teoria do transporte
issue date: 2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: O método Lattice Boltzmann (LBM) permite simular escoamentos de fluidos dos mais diversos tipos em boa concordância com a realidade. Para se retirar as devidas conclusões do cálculo executado pelo algoritmo do LBM é necessária a intervenção de uma plataforma que ilustre visualmente os resultados. Nesse sentido o presente trabalho propõe procedimentos que permitam a integração de geometrias complexas num simulador LBM. Para o efeito, adaptou-se um código LBM escrito em MATLAB disponível em literatura aberta. Foram feitas simulações de escoamentos em diversas geometrias integradas, tendo sido levado em conta soluções capazes de melhor representar resultados obtidos. Adicionalmente foram feitos pequenos testes de forma a validar o algoritmo, assim como previsões de permeabilidade de algumas estruturas porosas com soluções analíticas conhecidas. Entre as várias aplicações de engenharia que o procedimento descrito poderá ter, deuse ênfase ao projecto de moldes a serem utilizados na produção de compósitos poliméricos. Como objectivo final e já fora do contexto da presente dissertação, pretende-se, vir a adaptar e a validar o algoritmo em escoamentos de fluido numa matriz (preform) mediante o processo de Moldação por Transferência de Resina (RTM), contribuindo deste modo, para a verificação de quais as condições ideais para uma total impregnação de resina na matriz e por conseguinte assegurar a integridade estrutural da peça.

Lattice Boltzmann Method allows the simulation of a wide range of fluid flows, with results quite consistent with reality. To facilitate the interpretation of the results produced by the LBM simulation and eventually draw the appropriate conclusions is necessary the intervention of a platform that visually illustrates the results. In this regard, this project proposes a procedure which allows the integration of arbitrary geometries in a LBM simulator. For this purpose, an LBM code was adapted; results of simulations for relevant cases are presented in this dissertation. In addition, several tests were done to validate the algorithm used, including permeability prediction in some structures, namely ordered arrangements of spheres. Among many engineering applications, the procedure described may be of particular use in the design of moulds for the production of polymer composites. In fact, the final goal, although outside the context of this dissertation, is to validate the algorithm for fluid flow prediction in preforms used in the Resin Transfer Moulding (RTM) process, thus contributing to the understanding of the impregnation of preform by the resin eventually yielding improved structural integrity.
description: Mestrado em Engenharia Mecânica
URI: http://hdl.handle.net/10773/8354
appears in collectionsMEC - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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