Similarity laws for transpired turbulent flows subjected to pressure gradients, separation and wall heat transfer

• Autor(a) principal: Guimaraes, Mateus Carvalho
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12151
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Turbulência; Separação de fluxo

Novas leis de escala para escoamentos turbulentos transpirados com gradientes de pressão não nulos e transferência de calor na parede são propostas. A nova lei de parede é a primeira na literatura a considerar os efeitos combinados da transpiração e gradiente de pressão, incluindo o fenômeno da separação do escoamento. A questão da similaridade dos perfis de velocidade e temperatura média na região próxima a parede é estudada e encontra-se que perfis provenientes de escoamentos com diferentes taxas de transpiração são similares quando escalados por novas expressões para a velocidade e temperatura características do escoamento, respectivamente, deduzidas neste trabalho a partir de uma análise de ordens de grandeza da equação aproximada do movimento. O domínio de validade das leis de parede é estendido, para incluir a região externa da camada limite, utilizando o caráter intermitente do escoamento nesta região. A nova formulação é comparada com mais de 200 perfis de velocidade e temperatura média provenientes de diversas bases de dados de escoamentos turbulentos e também com diferentes modelos de turbulência disponíveis na literatura mostrando que, para a maioria dos perfis analisados, a teoria proposta se ajusta melhor aos dados.