Notas em CFD

Como já havia comentado em um post passado o OpenFOAM-1.6-ext estava pra sair. Bem, agora ele saiu (já fazem alguns dias). Esta nova versão é fruto do esforço conjunto de vários desenvolvedores no sentido de fazer com que partes específicas do software fiquem sob responsabilidades de desenvolvedores especializados naquela área. Em sua área, cada desenvolvedor fica responsável pela correção de bugs , novas implementações, testes de códigos, criação, revisão e atualização de tutorias, etc. O repositório passou a ser o Git e não mais SVN . O git apresenta uma série de vantagens em relação ao svn, para citar uma, um melhor controle de versões. Além disso, uma ênfase especial foi dada aos softwares auxiliares, ou seja, aqueles que se encontravam no diretório ThirdParty que agora está interno ao diretório OpenFOAM-1.6-ext. Essa nova versão realmente é um marco e vocês poderão ver por si próprios as melhorias conseguidas já na primeira versão extended lançada. Vou deixar uma nota rápid...

Olá leitor! Meu nome é Livia Jatobá e este é o meu primeiro post aqui no Notas em CFD . Sou aluna do Laboratório de Termofluidodinâmica (LTFD) do Programa de Engenharia da COPPE desde 2008. Estou aqui, em nome de todos do LTFD, para falar de um colega de blog e também de Laboratório, o J. F. Mitre. O João é um grande contribuidor para o desenvolvimento de pesquisa da área! Ele esta sempre disposto a ajudar e é ainda um pesquisador bastante versátil. Tira dúvidas desde as restrições dos modelos de escoamento multifásico à aplicações mais complicadas que você consegue encontrar no Linux! Mesmo quem não tem o privilégio de trabalhar diretamente com ele é capaz de perceber isto. Basta já ter lido um de seus posts aqui no Notas em CFD ou mesmo em seu próprio blog . Hoje, João Felipe Mitre, concluiu o seu doutorado! Sim, Dr. J. F. Mitre , parabéns! Todos nós do LTFD gostaríamos de parabenizá-lo por esta grande conquista! E a comunidade científica agradece pela publicação de sua tese, sob...

A falta de informações mais detalhadas explicando a enorme quantidade de códigos que compõe o software OpenFOAM sempre foi uma das primeiras senão a principal reclamação de quem está começando a usar este software - isso quando não é pelo fato de ter que usar Linux :). Desse modo, a escassa literatura sobre o que está implementado no OF sempre foi um problema, pois convenhamos que o User e o Programer's Guide são fraquinhos e não dão conta do recado para ajudar suficientemente quem está começando a desenvolver seu primero solver . Assim, até hoje ainda, uma das principais referências sobre o OF acaba sendo o seu fórum de discusão no cfdonline . Só para deixar claro, o OpenFOAM® é uma marca registrada pela OpenCFD Ltd que mantêm o mesmo como um código livre e aberto (ou sob GNU General Public Licence ). A OpenCFD atua dando suporte e oferecendo treinamento além de trabalhar no desenvolvimento do código, seja para fins privados ou para aquilo que existe de novo entre diferente...

O uso de pontos de monitoramento (PM) é extremamente útil em simulações CFD. Um ponto de monitoramento nada mais é do que um "ponto", com coordenadas (x,y,z), inserido pelo usuário em um local estratégico da geometria para fins de ter o valor de uma variável salva para cada passo de tempo. Em outras palavras, como em simulações CFD não é possível salvar a solução para cada célula da malha e para cada passo de tempo (haveria a necessidade de muito espaço em disco), o uso de pontos de monitoramento é uma opção para se ter o valor de alguma variável (salva em cada passo de tempo) em alguns locais estratégicos da geometria. Vou descrever aqui como fazer isso no OpenFOAM. A versão de OpenFOAM que estou tomando como base é a OpenFOAM-1.5-dev . Acredito que  funcione da mesma maneira em outras versões, mas quero deixar claro que não testei. Primeiramente vamos até o arquivo controlDict , localizado dentro do diretório system , pois vamos ter que acrescentar algumas linhas de infor...

Como este é meu primeiro post aqui no blog, vou começar com uma breve introdução sobre minha pessoa, falar do que fiz em minha graduação e mestrado, para depois apresentar-lhes o ponto principal do post que é comentar sobre fluidos viscoelásticos e o solver viscoelasticFluidFoam . Meu nome é Jovani, sou formado em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia pela Universidade Estadual do Rio Grande do Sul ( UERGS ), mestre em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul ( UFRGS ) e atualmente faço doutorado em Engenharia Química na Universidade Federal do Rio de Janeiro ( COPPE/UFRJ ). Comecei a trabalhar na área de fluidodinâmica computacional (CFD) durante minha graduação, numa iniciação científica. Na ocasião, desenvolvi um código CFD para simular dispersão de poluentes em solos. A experiência foi muito interessente, pois tive que desenvolver um código CFD do zero, ou seja, criar geometria, malha, aplicar discretização usando volumes finitos (FVM), implementar meu...

Fluidos são compostos por moléculas que colidem umas com as outras e com objetos sólidos. A hipótese do contínuo considera que os fluidos são contínuos. Ela assume que o fluido é dividido por corpos/partículas que são: pequenos o suficiente para que todas as suas propriedades (como temperatura e densidade) possam ser consideradas uniformes e que são grandes o suficientes para conter um número estatisticamente grande de moléculas O perfil de densidade em função do volume do corpo estabelecido em uma certa posição (figura acima) pode ser ilustrado pela figura abaixo. O gráfico acima deve ser interpretado não apenas como a densidade em função do volume do corpo, mas também como a densidade em função do número de moléculas que existem dentro de um certo volume. Quando o volume é pequeno, o número de moléculas é pequeno, a inclusão/exclusão e a densidade pode alterar significativamente com o volume. A hipótese do contínuo requer que exista um número significativo de moléculas dentro do vol...

Agora que já aprendemos o básico sobre o gnuplot , eu posso começar a passar dicas mais simples e específicas sobre o uso do programa, voltando-o para aplicações científicas. Uma pergunta que eu sempre me faço ao fazer um gráfico é qual o tipo de ponto/linha que eu devo utilizar. Em um programa gráfico, normalmente você percorre uma lista até conseguir achar aquela especificação que mais te satisfaz. No gnuplot o tipo de ponto é especificado com a opção 'pt N' e o tipo de linha é especificado com a opção 'lt N', onde N é um número inteiro que representa o código da linha. O grande "problema" é que o número não diz nada sobre o tipo de linha. Dessa forma seria gasto tempo desnecessário consultando um manual para saber qual é o tipo que quer usar. O que eu faço é usar o gnuplot para gerar gráficos que me dizem quais são os códigos dos tipos de linhas e pontos disponíveis. A figura abaixo (clique nela para ampliar) apresenta 39 tipos de pontos. Existem formatos a...

A palavra "Turbulência" sem a abordagem científica, remete a conceitos como: avião sacudindo devido a força do vento (uma imagem derivada de filmes) e uma pessoa que enfrente dificuldades pessoais/profissionais. Por outro lado, o dicionário diz o seguinte: turbulência tur.bu.lên.cia sf (lat turbulentia) 1. Qualidade de turbulento. 2. Ato turbulento. 3. Grande desordem; motim, perturbação da ordem pública, sublevação, tumulto. onde a palavra "turbulento" é definida da seguinte forma: turbulento tur.bu.len.to adj (lat turbulentu) 1. Em que há turbulência ou perturbação. 2. Propenso a causar desordem. 3. Agitado, tempestuoso. 4. Buliçoso, ruidoso. 5. Revoltoso, sedicioso. sm Indivíduo desordeiro ou bulhento. Na mecânica dos fluidos, turbulência é um termo utilizado para caracterizar o estado de um certo escoamento, o escoamento turbulento . Esse estado é agitado, tempestuoso, desordenado e certamente é uma perturbação da ordem. É um escoamento turbulento o escoamento q...

O Gnuplot é uma ferramenta multiplataforma para criar gráficos. Posso afirmar sem receios de que é uma ferramenta completa, embora, nem tudo seja simples de entender e/ou fazer. A primeira grande dificuldade para quem usar essa ferramenta é que ela é um utilitário que não possui uma interface gráfica como os programas do gênero. Confesso que a primeira vista é difícil para quem está acostumado com ferramentas gráficas pensar que usar essa ferramenta com certa fluência será algo fácil. Esse texto tem como intenção mostrar como funciona o gnuplot. Não como uma forma introdutória genérica ou completa, apenas o que assumo ser o mais comum e necessário entre as publicações científicas. Peço licença para os iniciados nesse programa para redigir o que considero ser uma forma diferente de abordar a introdução de como usar o gnuplot. Nesse texto, vamos assumir a necessidade de criar um arquivo .plt. Esse arquivo, que vou chamar de figuras.plt, conterá todas instruções do gnuplot. Posteriorment...

O resultado de nossa enquete sobre "Qual o programa que usualmente utiliza para resolver seus problemas em CFD ?" segue reproduzido abaixo. Ansys CFX 13 (30%) Ansys Fluent 3 (6%) OpenFOAM 9 (20%) CFX e OpenFOAM 4 (9%) Fluent e OpenFOAM 3 (6%) CFX e Fluent 7 (16%) Outro programa comercial 0 (0%) Outro programa livre 0 (0%) Código completamente próprio 4 (9%) Eu posso escrever esse resultado de outra forma: Ansys CFX (24 votos), Ansys Fluent (13 votos) , OpenFOAM (16 votos) e Código próprio (4 votos). Esse resultado impressiona, mas não surpreende: A maioria usa programas da Ansys e o CFX é o líder, Temos muitos usuários do OpenFOAM por aqui, Há aqueles que estão criando códigos do zero. Perguntas que me faço, são: Qual é seu entendimento do manual do CFX ? Já tentou fazer simulações que produziram resultados muito diferentes do esperado, melhor dizendo, já encontrou muito bugs ? Serão maioria os que fazem simulações trans...

Da série: dívida MUITO antiga, temos a enquete que foi fechada a meses e que ainda estava na barra lateral do site. Pois, a enquete perguntava: Qual assunto você gostaria que fosse mais abordado no blog? . E 48 leitores responderam: Conceitos básicos 12 (25%) Métodos numéricos 4 (8%) Estudo de casos 8 (16%) Programas CFD 6 (12%) Modelagem 13 (27%) Curiosidades 5 (10%) Com 48 votos no total Com zero valor estatístico, mas com uma grande surpresa. Mais de 50 % dos votos foram para conceitos básicos e modelagem. Eu, particularmente, não esperava isso. Eu esperava métodos numéricos. O lado interessante é que pelo menos de conceitos básicos e modelagem eu posso falar alguma coisa ... Bom, estou tirando a enquete e colocando outra. Agora eu gostaria de saber Qual o programa que usualmente utiliza para resolver seus problemas em CFD ? Há três programas explicitamente escritos, Ansys CFX, Ansys Fluent e OpenFOAM. Há duas combinações desses três. Há opções p...

Quem desenvolve ciência, certamente necessita escrever o que desenvolve ( ok, você "necessita" não significa que esteja em dia com isso, mas deixamos isso debaixo do tapete, certo ? ). Como você escreve textos científicos ? Word ? Esqueça. O texto científico com formatação de alta qualidade deve ser feito em LaTeX. De forma simplificado, podemos definir o LaTeX como uma linguagem de marcação criada para escrever texto formatado a partir de texto não formatado. O que há de errado com as alternativas ? Quem usa muita equação matemática, vê a diferença. O visual das equações matemáticas em LaTeX é muito superior do equivalente nos editores de texto tradicionais. Em LaTeX você escreve o texto sem se preocupar com a formatação, depois ajusta o estilo. É muito mais fácil, muito mais simples de proceder durante o ato de escrever. O LaTeX é texto puro. Completamente compatível com qualquer coisa. Copiar/Colar nunca falha. O texto longo com muitas equações e referências cruzadas nunca...

Este post surgiu em resposta à dúvida do Vitor Henrique no Grupo de Discussão do CFD-Brasil. Para aqueles que queiram mais detalhes, visitem o grupo de discussão. Para desenvolvimento de códigos próprios, ou seja, novos solvers ou utilitários, tanto faz usar a versão fornecida pelo site da OpenCFD ou as versões de desenvolvimento disponíveis. Em ambas você tem a possibilidade de criar seus códigos. Para quem está iniciando o uso tanto do Linux quanto do OpenFOAM, eu até sugiro que se comece pela versão do site . Quando se sentir mais confiante e com mais traquejo em Linux, migre para uma versão de desenvolvimento. Lógico que não preciso dizer que o conhecimento da linguagem de programação C++ é importante, né? Porque existem as versões de desenvolvimento? Bugs são possíveis em qualquer código, seja ele livre ou não. Quando se descobre um bug, ele pode ser corrigido e imediatamente incorporado à versão de desenvolvimento. Na versão do site, as correções serão incorporadas apenas n...

No início do ano eu filosofei sobre CFD, Linux e vim , tentando mostrar a relação entre esses pontos. Em abril desse ano, eu apresentei o curso de extensão `Introdução ao GNU/Linux'' no Programa de Engenharia Química (COPPE/UFRJ) . Com o objetivo de prover uma referência por escrito e atualizada sobre o GNU/Linux, eu comecei a escrever um documento que ganhei volume e corpo de um livro. Livro esse que eu tenho o prazer de anunciar como um projeto livre. O livro Introdução ao GNU/Linux está disponível para download em PDF , e no código fonte . Esse livro tende a ter novas versões periodicamente, portanto, pode lhe interessar uma visita mensal ao site do projeto para obter as versões mais novas do PDF. Ele foi escrito para um público que nunca teve contato com o sistema operacional GNU/Linux, mas não para quem nunca teve contato com computadores. Sobre o Livro "Introdução ao GNU/Linux" O GNU/Linux é um sistema operacional, que por definição é um programa responsável p...