Modelagem Física e Computacional de um Escoamento Fluvial

O RMA2 é um modelo para o cálculo de escoamentos com superfície livre subcrí-
ticos. Ele assume distribuição hidrostática de pressões, ou seja, as acelerações na direção
vertical são negligenciáveis.
É um modelo bidimensional em planta, não sendo aplicável
para problemas de pequena escala (near field) onde vórtices, vibrações ou acelerações ver-
ticais são de interesse primário. Efeitos de escoamentos estratificados na direção vertical
estão além das capacidades do RMA2 (KING, 1997).
6.1 INTRODUÇÃO AO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
A dinâmica dos fluidos computacional (DFC 1 ) é a área da computação científica
que estuda métodos computacionais para simulação de fenômenos que envolvem fluidos em
movimento. O objetivo básico da DFC é reduzir o número de experimentos em laboratório
e campo e explorar fenômenos que não poderiam ser estudados em laboratório de forma
prática ou através de análises teóricas. A DFC permite a alteração, com facilidade, de
parâmetros como geometria, velocidade e coeficientes físicos de calibragem.
As técnicas computacionais estão muito mais próximas das técnicas experimen-
tais do que das teóricas. Atualmente, é comum o uso do termo experimentos numéricos
em referência às simulações de um mesmo fenômeno realizadas com diferentes parâmetros.
A facilidade de alteração dos dados de entrada resulta em consideráveis ganhos de tempo
e custo em relação às técnicas experimentais convencionais (modelos físicos). Freqüente-
mente utiliza-se a DFC associada a técnicas experimentais e análises teóricas (FORTUNA,
2000).
Para se estudar um fenômeno computacionalmente, é necessário expressar de
forma adequada as equações e a região (domínio) em que elas são válidas. As equações de
interesse neste trabalho são as da conservação da massa e da quantidade de movimento,
apresentadas nos Capítulos 2 e 3. Como tais equações não possuem soluções analíticas
1 Em inglês CFD: Computational Fluid Dynamics
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