funcionamento CFD

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

CFD

SÂO MATEUS
2014
INTRODUÇÃO
Na área de mecânica dos fluidos, muitas vezes se faz necessária a utilização de softwares para realizar cálculos e iterações muito complexos para serem feitos de forma analítica. Em vista da importância de ter o domínio de uso desses programas, é necessário o entendimento de como software funciona, de forma que a teoria estudada em sala de aula seja aplicada no software. O software em estudo é o Ansys.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Com a evolução da indústria da informática, houve um movimento natural para o desenvolvimento de softwares que auxiliassem engenheiros e técnicos na realização de cálculos que, feitos analiticamente, demandariam muito tempo e recursos. Com o advento desses programas computacionais, se abriu um leque de oportunidades tanto para as empresas fornecedoras, que viram um novo mercado surgindo, quanto para os clientes, que economizaram tempo, recursos humanos e estrutura, além de terem liberdade para fazer projetos mais ousados e complexos de forma mais confiável.
A dinâmica de fluidos computacional (DFC) visa resolver por iterações o sistema de equações composto pela equação da continuidade (conservação de massa) e pela equação de Navier-Stokes (quantidade de movimento) expressas em coordenadas cartesianas. Basicamente, há três motivos que tornam a resolução analítica desse problema inviável.

São equações acopladas. As incógnitas aparecem em todas as equações, de forma que não podemos manipulá-las de forma a isolar uma variável. Consequentemente, temos que resolver as equações simultaneamente.
As equações são não lineares. Há produtos que envolvem uma variável com ela mesma, resultando na impossibilidade de usar a solução de uma equação e combiná-la com uma segunda solução para obter outra.
São equações diferenciais parciais de segunda ordem, o que torna a solução muito mais complexa