EVENTO
Otimização Topológica de Elementos Restritivos Submetidos a Escoamentos Incompressíveis
Tipo de evento: Defesa de Tese de Doutorado
Elementos restritivos como orifícios e Venturis são amplamente utilizados para medição de vazão de escoamento e para controle de injeção. Suas geometrias frequentemente promovem regiões de recirculação e de estagnação, as quais estão relacionadas a maior dissipação de energia cinética do escoamento. Esta tese apresenta uma estrutura de otimização topológica para projeto de elementos restritivos submetidos a escoamentos incompressíveis, em regime permanente, baseada no método da derivada topológica associada a uma estratégia de evolução de "levelset", considerando-se o termo de penalização de Brinkman. Objetivando-se evitar a solução trivial baseada em um tubo aberto, que surge da minimização isolada da dissipação de energia, é proposta uma formulação multiobjetivo que combina a minimização da energia cinética dissipada aplicada ao domínio completo, adicionada a maximização de velocidade em uma região prescrita deste referido domínio. Esta estratégia, proposta com ineditismo, busca promover a formação de restrições localizadas (vena contracta) no interior de um duto simples, gerando elementos restritivos. Os correspondentes problemas adjuntos e expressões de derivadas topológicas são desenvolvidos e experimentos numéricos para escoamentos de Stokes e Navier-Stokes axissimétricos, em regime permanente laminar, demonstram que as geometrias otimizadas superam as performances apresentadas em projetos normatizados de orifício e de Venturi, em termos dos critérios de perda de carga e de dissipação de energia cinética. A formulação proposta fornece uma estratégia flexível e geral para desenvolvimento de topologias de elementos restritivos e pode ser estendida para situações de escoamentos turbulentos. Em particular, foi desenvolvida uma formulação de derivada topológica que considera a turbulência através da sensibilidade da viscosidade turbulenta, relacionada ao modelo k-ϵ, resultando em uma ferramenta consistente para a otimização topológica de dispositivos submetidos a escoamentos turbulentos, desconsiderando-se a hipótese de turbulência congelada.Evento HíbridoLocal: Auditório LNCCLink de transmissão: meet.google.com/kkw-oswm-rgn
Data Início: 21/08/2026 Hora: 15:00 Data Fim: 21/08/2026 Hora: 17:00
Local: LNCC - Laboratório Nacional de Computação Ciêntifica - Auditorio A
Aluno: Ricardo dos Santos Fraga - - LNCC
Orientador: Antônio André Novotny - LNCC - LNCC
Participante Banca Examinadora: Gilson Antônio Giraldi - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC Hugo Saraiva Tavares - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC Ivan Fabio Mota de Menezes - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC-RJ Juliana Braga Rodrigues Loureiro - Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ
Suplente Banca Examinadora: Eduardo Alberto Fancello - Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC Lucas dos Santos Fernandez - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
