Ocorrência de Intermitência na Transição Laminar-Turbulenta em um Escoamento de Couette Plano

Autores

  • Jean Jonathan Schuster Programa de Pós Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, RS, Brasil.
  • Cristiano Henrique Schuster Programa de Pós Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, RS, Brasil.
  • Eduardo Stüker Programa de Pós Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, RS, Brasil.
  • Áttila Leães Rodrigues Programa de Pós Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, RS, Brasil.
  • Luiz Eduardo Medeiros Programa de Pós Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, RS, Brasil.
  • Felipe Denardin Costa Programa de Pós Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, RS, Brasil.

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X20258

Palavras-chave:

Transição laminar-turbulenta. Intermitência. Camada limite estável. Simulação de grandes turbilhões.

Resumo

A transição de regime de escoamento laminar-turbulenta é importante na maioria das áreas de aplicação de mecânica de fluidos.Na camada limite planetária (CLP), o escoamento é predominantemente turbulento. Todavia, logo após o ocaso, a incidência deradiação solar cessa e a superfície passa a perder calor através da emissão de ondas longas, dando origem a uma camada limiteestavelmente estratificada (CLE), onde a turbulência pode ser suprimida praticamente em todas as suas escalas. Nestas condiçõesa produção de turbulência é predominantemente mecânica, sendo que em noites com forte estratificação, a atividade turbulenta éreduzida em várias ordens de grandeza, podendo ressurgir abruptamente de forma imprevisível, dando orgiem a um fenômenoconhecido como intermitência global. A intermitência global é um fenômeno que ocorre na transição do escoamento na CLP, deforma similar a intermitência que ocorre na transição laminar-turbulenta. Desta forma, este trabalho visa o desenvolvimentode um experimento numérico para reproduzir a transição laminar-turbulenta em um escoamento de Couette estratificadotermicamente, utilizando um modelo simulação de grandes turbilhões. As simulações mostram que para uma determinada faixade parâmetros, durante a transição-laminar turbulenta, a turbulência surgiu de forma intermitente no escoamente.

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Referências

Acevedo, O. C., Costa, F. D., Degrazia, G. A. (2012). The coupling state of an idealized stable boundary layer. Boundary-layer meteorology, 145(1), 211–228.

Arya, P. S. (2001). Introduction to micrometeorology, vol 79. Academic press.

Bergman, T. L., Incropera, F. P., Lavine, A. S. (2011). Fundamentals of heat and mass transfer. John Wiley & Sons.

Lagha, M., Manneville, P. (2007). Modeling of plane couette flow. i. large scale flow around turbulent spots. Physics of Fluids (1994-present), 19(9), 094,105.

Mahrt, L., Vickers, D. (2006). Extremely weak mixing in stable conditions. Boundary-layer meteorology, 119(1), 19–39.

Martinez, D. M. V. (2006). Transição à turbulência na camada de mistura estavelmente estratificada utilizando simulação numérica direta e simulação de grandes escalas.

Nieuwstadt, F. T. (1984). The turbulent structure of the stable, nocturnal boundary layer. Journal of the Atmospheric Sciences, 41(14), 2202–2216.

Pirro, D., Quadrio, M. (2008). Direct numerical simulation of turbulent taylor–couette flow. European Journal of Mechanics-B/Fluids, 27(5), 552–566.

Rieth, M., Proch, F., Stein, O., Pettit, M., Kempf, A. (2014). Comparison of the sigma and smagorinsky les models for grid generated turbulence and a channel flow. Computers & Fluids, 99, 172–181.

Schlichting, H., Gersten, K., Gersten, K. (2000). Boundary layer theory. Springer Science & Business Media.

Stull, R. B. (1988). An introduction to boundary layer meteorology, vol 13. Springer Science & Business Media.

Sun, J., Mahrt, L., Banta, R. M., Pichugina, Y. L. (2012). Turbulence regimes and turbulence intermittency in the stable boundary layer during cases-99. Journal of

the Atmospheric Sciences, 69(1), 338–351.

White, F. (2015). Fluid mechanics. McGraw-Hill Higher Education.

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Publicado

2016-07-20

Como Citar

Schuster, J. J., Schuster, C. H., Stüker, E., Rodrigues, Áttila L., Medeiros, L. E., & Costa, F. D. (2016). Ocorrência de Intermitência na Transição Laminar-Turbulenta em um Escoamento de Couette Plano. Ciência E Natura, 38, 354–360. https://doi.org/10.5902/2179460X20258

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