Banca de DEFESA: Guilherme Mendes Santana

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Guilherme Mendes Santana
DATA : 27/06/2023
HORA: 14:30
LOCAL: Plataforma Microsoft Teams
TÍTULO:

Análise dos Modos Dinâmicos de Escoamento Transônico em Torno de um Cilindro

PALAVRAS-CHAVES:

Escoamento Transônico; Aeroacoústica Computacional; Decomposição em Modos Dinâmicos; Decomposição Ortogonal Prórpia; Escoamento em torno do Cilindro; Escoamento Invíscido

PÁGINAS: 86
RESUMO:

As abordagens mais comuns em aeroacústica computacional são a computação direta do ruído, através da solução das equações governantes, e o uso de equações lineares para descrever a propagação do som. Uma alternativa interessante a esses métodos é o uso de um modelo de ordem reduzida (ROM). A Decomposição em Modos Dinâmicos (DMD) e a Decomposição Ortogonal Própria (POD) são ferramentas de análise direcionadas por dados que têm sido utilizadas como base de ROMs. Neste contexto, esta dissertação visa utilizar os métodos POD e DMD para estudar o escoamento transônico bidimensional em torno de um cilindro com números de Mach 0,5 e 0,75, modelado com as equações de Euler. O escoamento ao redor do cilindro foi escolhido como objeto deste trabalho por ser um escoamento relativamente simples, especialmente para $M_{\infty}=0.5$, mas que apresenta uma dinâmica rica. A aceleração do escoamento ao passar pelo cilindro causa a formação de ondas de choque, e o gradiente de pressão adverso resultante causa a separação do escoamento. À medida que os vórtices são emitidos e formam uma esteira de von Karman, as ondas de choque também se separam e se propagam pelo domínio como ondas sonoras. Os números de Strouhal para ambos os casos ficaram em torno de 0,2, o valor clássico para o escoamento ao redor de um cilindro. O POD e o DMD são métodos que decompõem um conjunto de dados, neste caso composto por campos de pressão, em estruturas coerentes, também conhecidas como modos. Os modos do POD são estruturas espacialmente ortogonais, enquanto os modos do DMD têm frequências e taxas de crescimento específicas. A análise das estruturas dos modos revelou que o cilindro emite ruído de forma semelhante a um dipolo acústico, com contribuições de outros multipolos. Além disso, os modos para $M_{\infty}=0.75$ revelaram que a esteira de vorticidade também é uma fonte de ruído no escoamento. A decomposição em modos dinâmicos (DMD) também forneceu frequências associadas aos modos que corresponderam aos picos nos espectros de pressão. Os modos POD e DMD também foram usados para reconstruir os escoamentos. Os resultados obtidos com o POD conincidiram quase exatamente com os dados originais. Por outro lado, os resultados obtidos com o DMD apresentaram grandes discrepâncias. Para $M_{\infty}=0.5$, o erro da raiz da média quadrática das flutuações de pressão ficou entre 15\% e 25\% na maior parte do domínio, mas teve um valor máximo de mais de 200\%. Os resultados mostraram que o DMD é uma ferramenta de análise capaz de revelar características importantes sobre o sistema estudado, mas o POD é melhor para a reconstrução dos escoamentos.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 2126286 - ADRIANO TODOROVIC FABRO
Interna - 1769309 - ALINE SOUZA DE PAULA
Externo à Instituição - SAMUEL DA SILVA - UNESP
Interno - 3375759 - TAYGOARA FELAMINGO DE OLIVEIRA