Caracterização da transição laminar-turbulenta em um escoamento de Couette plano devido à Estratificação estável utilizando CFD

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X45341

Palavras-chave:

Simulação de Grandes Turbilhões, Intermitência, Camada Limite Estável, Transição Laminar-Turbulenta

Resumo

Apesar dos recentes avanços no entendimento da dinâmica física dos parâmetros térmicos e mecânicos que controlam o escoamento na camada limite noturna, estes ainda não são completamente compreendidos. O surgimento da intermitência de maneira natural no escoamento também não é um consenso na comunidade científica de camada limite. Muitos dos trabalhos que apresentam estudos numéricos sobre intermitência fazem uso de forçantes externos ao escoamento que são responsáveis pelo ressurgimento da turbulência. Assim, a presente proposta visa o desenvolvimento de um experimento numérico para o estudo da transição laminar-turbulenta utilizando fluidodinâmica computacional. Neste caso, a estratificação térmica será aplicada a um escoamento turbulento completamente desenvolvido, para se obter condições de forte estabilidade e reproduzir um escoamento intermitente. Os resultados mostram quando o regime de escoamento é completamente turbulento todos os níveis estão acoplados pela turbulência, fazendo com que campos de velocidade e temperatura sejam mais homogêneos no centro do domínio. A medida que é introduzido um gradiente de temperatura no escoamento, os níveis verticais tornam-se desacoplados, e em condições muito estáveis a turbulência é totalmente suprimida. Enquanto que a distinção entre os regimes de escoamento é evidente a transição entre os regimes de escoamento ocorre de forma intermitente.

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Biografia do Autor

Jean Jonathan Schuster, Universidade Federal do Pampa, Alegrete, RS

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Pampa, mestrado em Engenharias também pela Universidade Federal do Pampa

Áttila Leães Rodrigues, Universidade Federal do Pampa, Alegrete, RS

Bio: Graduação, mestrado e doutorado em Física pelo IF-USP. Atualmente atuando como pós-doc no Depto. de Engenharia de Minas da UFRGS principalmente com aplicações de técnicas de aprendizado de máquina

Luis Fernando Camponogara, Universidade Federal do Pampa, Alegrete, RS

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Pampa, atualmente é mestrando em Engenharias pela Universidade Federal do Pampa

Luis Eduardo Medeiros, Universidade Federal do Pampa, Alegrete, RS

Possui graduação em Física Bacharelado pela Universidade Federal de Santa Maria, mestrado em Física pela Universidade Federal de Santa Maria, e doutorado em Atmospheric Science pela State University of New York at Albany 

Felipe Denardin Costa, Universidade Federal do Pampa, Alegrete, RS

Possui graduação em Física Licenciatura pela pela Universidade Federal de Santa Maria, mestrado em Física pela Universidade Federal de Santa Maria, e doutorado em Física pela Universidade Federal de Santa Maria

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Publicado

2020-08-28

Como Citar

Schuster, J. J., Rodrigues, Áttila L., Camponogara, L. F., Medeiros, L. E., & Costa, F. D. (2020). Caracterização da transição laminar-turbulenta em um escoamento de Couette plano devido à Estratificação estável utilizando CFD. Ciência E Natura, 42, e10. https://doi.org/10.5902/2179460X45341

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