Soluções das equações de Navier-Stokes utilizando a metodologia Imerspec acoplada ao método de Fourier-Gegenbauer e a técnica de filtragem espectral

Autores

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i3.47201

Palavras-chave:

Métodos Espectrais, Filtragem Espectral, IMERSPEC, Fourier-Gegenbauer

Resumo

Na modelagem de rochas ricas em petróleo, é de grande interesse o uso ferramentas numéricas como a metodologia IMERSPEC: capaz de simular os escoamentos bifásicos em geometrias complexas e porosas. Sabe-se que o método Pseudoespectral de Fourier apresenta soluções não acuradas em problemas com descontinuidades e condições de contorno não periódicas devido ao fenômeno de Gibbs. A técnica de filtragem espectral e o método de Fourier-Gegenbauer são procedimentos de pós-processamento que minimizam essas oscilações. Dessa forma, o presente trabalho avalia a implementação da metodologia IMERSPEC acoplada à filtragem espectral e ao método de Fourier-Gegenbauer em três problemas associados às equações de Navier-Stokes: a equação de Burgers Inviscida, a equação de Burgers clássica em condições de contorno não periódicas e um escoamento em um canal plano em conjunto com o modelo de turbulência de Sparlat-Allmaras (S-A). Portanto, análises quantitativas do erro e da taxa de convergência são apresentadas.

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Biografia do Autor

  • Breno Vilela, Universidade Federal de Pernambuco , Centro Acadêmico do Agreste

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  • Mariana Villela, Universidade Federal de Pernambuco , Centro Acadêmico do Agreste

    Possui graduação em Matemática (2008) e mestrado na engenharia mecânica (2011) pela Universidade Federal de Uberlândia e doutorado em engenharia mecânica (2015), atuando na área de dinâmica dos fluidos computacional. Atualmente professora adjunta A da Universidade Federal do Pernambuco, núcleo de Tecnologia, Centro Acadêmico do Agreste.

  • Felipe Mariano, Universidade Federal de Goiás , Campus Samambaia

    Possui graduação (2005), mestrado (2007) e doutorado (2011) em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Atualmente é docente da Universidade Federal de Goiás (UFG), atuando nos cursos de graduação e pós-graduação em Engenharia Mecânica (PPGMEC) e em Engenharia Ambiental e Sanitária (PPGEAS). Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Mecânica dos Fluidos, atuando principalmente nos seguintes temas: Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), Métodos Numéricos, Energia Eólica e Interação Fluido-Estrutura.

  • Laura Albuquerque, Universidade Federal de Pernambuco , Centro Acadêmico do Agreste

    Graduada em Engenharia Civil, UFPE, Campus Acadêmico do Agreste (CAA). Mestranda em Engenharia Civil, UFPE, Campus Acadêmico do Agreste (CAA). Desenvolvedora Full Stack Python. Pesquisadora na área de mecânica dos fluidos computacional (CFD).

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"Um pesquisador escreve fórmulas matemáticas complexas em um quadro branco. A imagem é utilizada como capa de artigo científico na Brazilian Journal of Production Engineering, com o título do trabalho e os nomes dos autores em destaque."

Publicado

13.09.2025

Como Citar

Vilela, B., Villela, M., Mariano, F., & Albuquerque, L. (2025). Soluções das equações de Navier-Stokes utilizando a metodologia Imerspec acoplada ao método de Fourier-Gegenbauer e a técnica de filtragem espectral. Brazilian Journal of Production Engineering, 11(3), 364-382. https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i3.47201

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