Análise dos efeitos da supressão da condição de não deslizamento na solução de escoamentos bidimensionais

• Autor(a) principal: Moreira, João Baptista Dias
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/135369
• topic: Engenharia mecânica; No-slip condition; Analytical solution; Helmholtz equation; Stream function

Este trabalho investiga os efeitos da não consideração da condição de contorno clássica da mecânica dos fluidos, especificamente, a condição de não deslizamento no escoamento de um fluido em contato com uma superfície sólida. Considera-se o escoamento incompressível bidimensional de um fluido newtoniano a baixos números de Reynolds. Assumindo a condição de não deslizamento, é deduzida uma contradição com relação aos efeitos previstos pela equação bidimensional de Navier Stokes. Sem assumir a condição de não deslizamento, é avaliada a possibilidade de modelar um escoamento de forma a gerar fenômenos característicos como descolamento da camada limite e formação de vórtices. O modelamento é feito utilizando o software Maple 2015TM e consiste em obter o campo de velocidades através de uma formulação em termos da função corrente. Por fim, através de uma análise de simetrias admitidas pela equação diferencial que rege o problema, é discutida a possibilidade de introdução de uma novo tipo de condição de contorno. Os resultados indicam que a imposição de não deslizamento do fluido junto à superfície não é uma condição necessária para simular escoamentos com características típicas como descolamento da camada limite e formação de vórtices, embora a solução obtida não forneça padrões realistas de escoamento para os númerso de Reynolds considerados.