Escoamentos Monofásicos

Os modelos de gás em rede (Lattice Gas Automata - LGA) são muito recentes, foram desenvolvidos sobretudo a partir de 1986. Baseiam-se no princípio de que um fluido pode ser descrito como um conjunto de partículas e a descrição macroscópica de um fluido independe dos detalhes dos processos microscópicos. Os detalhes microscópicos condicionam os coeficientes de transporte mas não a forma das equações de transporte.

As partículas em um modelo de gás em rede podem se propagar somente sobre um número discreto de direções, em uma rede regular, em passos discretos de tempo Origina-se, daí, o nome: gás em rede.


Figura 1 Rede hexagonal usada em simulações 2D
 

Boltzmann

Escoamento de fluidos imiscíveis - modelo dos mediadores

Escoamento de fluidos miscíveis

Escoamentos monofásicos - modelo BGK

Método dos momentos

 
Booleano

Escoamentos Bifásicos

Escoamentos Monofásicos
 

 

 

Os modelos LGA, concebidos até o momento, utilizam um princípio de exclusão de modo que em uma dada direção duas ou mais partículas não podem coexistir num mesmo passo de tempo. Essa restrição não é de origem física, mas permite o uso de variáveis booleanas com amplas vantagens computacionais.

A simulação do escoamento é feita de maneira direta sobre duas etapas, colisão e propagação, em cada passo de tempo O vetor velocidade em cada sítio é o resultado da composição vetorial das velocidades das partículas presentes naquele sítio, no mesmo instante.

A partir do desenvolvimento dos primeiros modelos de gás em rede, vários outros modelos foram propostos, em especial merece destaque os modelos para escoamentos bifásicos e modelos baseados na discretização da equação de Boltzmann (Lattice Boltzmann).


Figura 2 Escoamento em uma estrutura porosa utilizando LGA

Outras e mais detalhadas informações sobre o LGA podem ser obtidas aqui.

 
 
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