Laboratório de Simulação de Escoamentos Turbulentos - LaSET

A pesquisa no Laboratório de Simulação de Escoamentos Turbulentos – LaSET é orientada ao estudo de escoamentos transicionais e turbulentos em meios geofísicos, ambientais e industriais. Por meio de simulações computacionais podemos analisar o comportamento de escoamentos incompressíveis, internos ou externos, com ou sem efeitos gravitacionais, transferência de calor ou de massa e interação fluido-estrutura. Nos últimos anos, tem-se estudado com especial ênfase as correntes de densidade em meios geofísicos. Entre os projetos desenvolvidos está a caracterização hidrodinâmica dos depósitos gerados por correntes de turbidez devido ao transporte de sedimentos.

O objetivo é compreender como são formados esses depósitos sedimentares e definir quais são as suas características topológicas, que se apresentam como informações essenciais para a exploração de petróleo e gás. Outro projeto, também de interesse da indústria, é o estudo de escoamentos ao redor de corpos flexíveis, com foco nos risers, equipamentos que levam o petróleo do fundo do mar para a plataforma, encontrando-se em meio a correntes marítimas.

Por estarem em condições dinâmicas, devem ser previstas as amplitudes máximas das oscilações dos condutos de forma a evitar acidentes que possam gerar sérios problemas ambientais.

Somos um grupo de pesquisa da Escola Politécnica (EP/PUCRS) dirigido pelo Professor Jorge Silvestrini. Junto a Profª. Edith Beatriz Camano Schettini (IPH/UFRGS), em 2000, fundou-se o núcleo de pesquisa interinstitucional em escoamentos transicionais e turbulentos (NETT) cadastrado no CNPq como grupo de pesquisa.

Nosso trabalho é dirigido ao estudo de escoamentos transicionais e turbulentos em meios geofísicos, ambientais e industriais. Nossa abordagem permite analisar, por meio de soluções computacionais, o comportamento de escoamentos incompressíveis, internos ou externos, com ou sem efeitos gravitacionais, transferência de calor e interação fluido estrutura.

Nossas pesquisas atuais incluem:

  • O estudo via simulação numérica direta e análise de estabilidade linear de processos deposicionais provocados por correntes de densidade;
  • O estudo de escoamento ao redor de corpos, considerando efeitos de vibração induzida por vórtices (VIV), transferência de calor e/ou de superfície livre;
  • O estudo de escoamentos em configurações do tipo canal, lock-exchange ou bacia, com ou sem material em suspensão ou salinidade.

O Laboratório de Simulação de Escoamentos Turbulentos possui a estrutura computacional necessária para simular numericamente o comportamento de escoamentos turbulentos e sua interação com o meio geofísico, biológico ou industrial.

O Laboratório possui 10 desktops equipados com a mais moderna tecnologia em capacidade de processamento e armazenamento de dados. O LASET atua em parceria com o LAD/PUCRS (Laboratório de Alto Desempenho) e LNCC/Santos Dumont (Laboratório Nacional de Computação Científica) para tarefas que demandem processamento paralelo. Do ponto de vista de softwares, o LaSET dispõe das ferramentas computacionais necessárias para a simulação numérica de escoamentos turbulentos utilizando técnicas de: LST (Linear Stability Theory), DNS (Direct Numerical Simulation), LES (Large-Eddy Simulation) e RANS (Reynolds-averaged Navier Stokes). Em partícular, o LaSET vem utilizando, desde sua primeira versão, o código computacional Incompact3d (github.com/xcompact3d/Incompact3d) especialmente projetado para DNS e LES.

De 2013 a 2017, foram realizadas pesquisas nas áreas de aerodinâmica e aero-acústica computacional para as quais foi usado o código Compact3d, concebido para DNS e LES de escoamentos compressíveis (github.com/xcompact3d/Compact3d).

O laboratório também dispõe do software necessário para o pós-processamento de dados e a visualização de escoamentos, como o ParaView e, ainda em desenvolvimento, o uso do Blender.

 

Pesquisadores

Prof. Dr. Jorge Hugo Silvestrini
[email protected]
CNPq – Lattes

Prof. Msc. Filipi Damasceno Vianna
[email protected]
CNPq – Lattes
 

 

O LASET fica no Prédio 30, Bloco A, Sala 216
Avenida Ipiranga, 6681 – Porto Alegre/RS

Contato: (51) 3353 8307