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2024-10-31

D6.1. Métodos de discretização

Vários métodos numéricos são geralmente adequados para resolver equações de fluxo, tais como elementos finitos, diferenças finitas e métodos de volume finito que utilizam diretamente as equações de Navier-Stokes, bem como os métodos de partículas cinéticas. Devido à variedade de variantes dentro dessas classes de métodos, é difícil identificar um método universalmente ideal. A ordem de convergência desempenha um papel significativo em todos os métodos de discretização, com a maioria dos códigos comerciais a oferecer convergência espacial quadrática para o campo de velocidade e aproximações linear ou quadrática para o campo de pressão.

Além da ordem de convergência, a estabilidade, a distribuição numérica e a dispersão são fatores cruciais para a qualidade da solução. A dispersão numérica pode levar a um aumento artificial da viscosidade, enquanto que a dispersão numérica pode causar oscilações ou erros de fase nos cálculos transitórios.

Os métodos cinéticas, tais como o método de Lattice Boltzmann (LBM), discretiza uma equação de Boltzmann simplificada em vez das equações de Navier-Stokes e são adequados para problemas de fluxo fracamente compressível na engenharia de vento. Os métodos de equações integrais, tal como o método de partículas de vórtice, são às vezes utilizados para interações fluido-estrutura na construção de pontes.

Alguns métodos de partículas rápidas são utilizados para visualizações simples e efeitos de vídeo 3D, mas geralmente são inadequados para a engenharia de vento devido à falta de precisão física.

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