Um modelo iterativo em elementos finitos estabilizados para solução de escoamento acoplado: canal com superfície livre e meio poroso subsuperficial

• Main Author: Flávio Pietrobon Costa
• Other Authors: Luiz Bevilácqua
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Laboratório Nacional de Computação Científica 2009
• Subjects: HIDROLOGIA; Modelagem computacional; Elementos finitos; Ciclo hidrológico; Escoamento de águas
• Online Access: http://www.lncc.br/tdmc/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=214

Escoamento hídrico ambiental, em meios superficiais e sub superficiais acoplados, é típico de sistemas de bacias hidrográficas. Neste problema sazonal, o fluxo varia de direção do canal fluvial para o meio poroso, e vice-versa, no tempo. Nesta situação de alternância de direção de fluxo e de acoplamento dos meios de escoamento, poluição e contaminantes podem ser transportados pela água. Lidar com este problema requer o desenvolvimento de um modelo computacional realista para adequadamente simular o escoamento entre estes dois meios e através da superfície de interface. Esta tese aborda esta prévia etapa de projeto. O modelo computacional é robusto em que os resultados numéricos estabilizados superam oscilações fictícias no campo de velocidade, pela abordagem do CAU, em situação de convecção dominante, e controlam, pelo procedimento do SFH, modos espúrios na pressão. O modelo é plenamente acoplado, transiente, em elementos finitos. Soluções numéricas correspondem às da literatura. As soluções obtidas são física e numericamente consistentes. As soluções são convergentes, pela verificação da consistência da formulação numérica e pela estabilização das aproximações polinomiais. Foi verificada a conservação da massa.