Simulação de deslocamento da camada limite com técnicas de prevenção baseadas em injeção e sucção de massa

• Autor(a) principal: Schor, Fabio Jose
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/791
• topic: Camada limite; Turbulência; Dinâmica dos fluidos computacional; Modelo κ-ε; Fluidodinâmica computacional; Escoamento instável (dinâmica dos fluidos); Camada limite; Turbulência; Boundary layer; Turbulence; Computational fluid dynamics; κ-ε model

Nas últimas décadas foram propostas várias técnicas de controle de escoamento para aumentar a eficiência e estabilidade aerodinâmica. Muitas dessas técnicas envolvem controle por sucção e injeção de massa, os quais são eficientes, porém difíceis de serem aplicadas em escoamentos reais. Recentemente, mecanismos de controle envolvendo jatos oscilatórios com balanço neutro de massa se mostraram factíveis em aplicações industriais e eficientes no controle da separação da camada limite. Métodos computacionais têm sido extensamente utilizados para computar escoamentos oscilatórios. O objetivo do presente trabalho é simular o escoamento incompressível ao redor de uma geometria propensa ao desprendimento da camada limite, onde técnicas de controle de fluxo baseadas em sucção e injeção de massa são aplicadas imediatamente antes da separação e os efeitos na bolha de recirculação são analisados. As equações médias de Reynolds (RANS) e o modelo de turbulência κ-ε com tratamento próximo a parede foram escolhidos para descrever o escoamento. São descritas as etapas necessárias para se montar um modelo numérico, a teoria envolvida na separação da camada limite e o método dos volumes finitos. Os resultados mostram qualitativamente e quantitativamente os efeitos do controle de fluxo. O controle oscilatório resulta em um recolamento da camada limite em um ponto anterior ao caso sem controle de fluxo e posterior ao caso com controle por sucção. O modelo de turbulência κ-ε falhou em prever corretamente os pontos de recolamento