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2024-11-04

D6.5 Passo temporal

Os efeitos do tempo nas simulações de fluxo são caracterizados por escalas de tempo específicas que definem o limite superior para o intervalo de tempo utilizado. Para uma simulação significativa, os intervalos de tempo devem ser escolhidos para serem cerca de um décimo desta escala ou menor. A densidade ideal da grelha está estreitamente relacionada com a resolução temporal em cálculos instáveis. Aqui, o número CFL (Couant-F Friedrichs-Lewy) desempenha um papel central. Por razões de eficiência, é escolhido o maior possível, mas não deve exceder 1 nos métodos explicitos:

onde:

  • xmin = Tamanho do elemento na direção do fluxo local
  • Δt = Passo temporal
  • umax = Velocidade do fluxo local

Uma grelha mais fina requer intervalos de tempo menores e leva a um número mais elevado de iterações até à convergência, mesmo em soluções estacionários ou com grandes intervalos de tempo. Para demonstrar a estacionaridade da solução, é necessário um cálculo adicional com um intervalo de tempo geralmente reduzido.

Em cálculos RANS quase estacionários com um grande passo temporal (passo temporal falso), existe o risco de captar um estado próximo de um ponto de inflexão no padrão de fluxo em vez do valor médio. A Figura 6.6 ilustra tal caso, onde a solução estável representa o ponto de inflexão do fluxo flutuante em vez do meio. Este problema destaca a necessidade de uma seleção cuidadosa do passo temporal e da resolução da grelha, bem como uma interpretação crítica dos resultados.

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