Modelos de parede para utilização em simulações de grandes escalas de escoamentos turbulentos com efeitos de não equilíbrio

• Processo: 18/05524-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: João Luiz Filgueiras de Azevedo
• Beneficiário: Eron Tiago Viana Dauricio
• Instituição Sede: Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE). Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Turbulência Computação de alto desempenho Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Computacão de Alto Desempenho | Computational Fluid Dynamics | Large Eddy Simulation | Modelos de Parede | Simulações LES | turbulência | Fluidodinâmica Computacional e Turbulência

Resumo

Este projeto de pesquisa de doutorado tem como principal objetivo o estudo, aprimoramento e desenvolvimento de modelos de parede para utilização em simulações de grandes escalas (LES) de escoamentos turbulentos que apresentam efeitos de não equilíbrio. A abordagem LES (Large Eddy Simulation) utilizando modelos de parede tem como objetivo evitar a solução direta das estruturas dinâmicas turbulentas na região interna da camada limite, que eleva o custo computacional em escoamentos com alto número de Reynolds e torna a simulação LES proibitiva. Ao invés disso, essa região é modelada através de modelos de parede, reduzindo este custo e tornando as simulações LES praticáveis em escoamentos complexos. Nesse sentido, é área de pesquisa ativa atualmente a utilização e desenvolvimento de modelos de parede que sejam capazes de capturar correta e eficientemente os fenômenos físicos da turbulência nesta região da camada limite, especialmente quando o escoamento apresenta efeitos de não equilíbrio, como gradiente adverso de pressão, separação de camada limite e transição de regime laminar-turbulento. O presente projeto de pesquisa dará enfoque principal a duas frentes: 1) aprimoramento/desenvolvimento de modelos de parede que levem em consideração efeitos de não equilíbrio; 2) utilização de mecanismos do tipo sensores para verificar a transição laminar-turbulenta. Para tanto, a ferramenta LES atualmente em uso no grupo de pesquisas do Laboratório de Aerodinâmica Computacional do DCTA/IAE será modificado a fim de possibilitar o emprego de modelos de parede. Os resultados obtidos através do uso dos modelos de parede aprimorados e/ou desenvolvidos serão confrontados com resultados experimentais e outras simulações numéricas da literatura para que sua eficácia seja comprovada, e as conclusões e principais contribuições publicadas em periódicos especializados. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DAURICIO, ERON T. V.; AZEVEDO, JOAO LUIZ F.. A wall model for external laminar boundary layer flows applied to the Wall-Modeled LES framework. Journal of Computational Physics, v. 484, p. 21-pg., 2023-03-31. (13/07375-0, 18/05524-1)