Intermitência global no escoamento turbulento em um canal fechado estavelmente estratificado: um estudo utilizando simulações de grandes turbilhões

• Autor(a) principal: Porto, Eduardo Almeida
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4141
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia; Turbulência; Escoamento; Engineering; Turbulence; Flow

A descrição adequada do escoamento noturno por modelos numéricos ainda é um grande desafio, um dos principais aspectos é a reprodução do acoplamento atmosférico. Como o objetivo do trabalho visa estudar os efeitos da estratificação estável sobre o escoamento turbulento, foi utilizado o solver para escoamentos turbulentos, transientes, com transferência de energia na forma de calor para fluidos incompressíveis através do modelo de turbulência LES (do inglês “Large Eddy Simulation”). O escoamento é mantido por um gradiente de pressão fixo, o qual mantém a vazão no canal constante. Na superfície inferior são impostas temperaturas mais baixas que a temperatura do escoamento e da superfície superior do canal. As simulações mostram que em condições de velocidade baixa e com grande gradiente vertical de temperatura, a turbulência do escoamento é reduzida pelos efeitos de empuxo. Além disso, os efeitos da estratificação manifestam-se mesmo na camada limite gerada pela interação do escoamento com a superfície superior. É importante destacar que apenas as características médias do escoamento foram analisadas até o presente momento, sendo necessária uma investigação mais aprofundada das propriedades do escoamento em função dos forçantes, bem como os limites de aplicabilidade dos resultados. Como exemplo de aplicação em mecânica de fluidos e na engenharia, temos o túnel de vento, aplicações com válvulas de orifício empregadas na indústria de petróleo, de termohidráulica em reatores nucleares e operadores de perfuração na indústria de petróleo e gás, entre outros. Palavras-chave: turbulência; escoamento estratificado; simulação de grandes turbilhões.