Efeitos das correlações empíricas de instabilidades de crossflow aplicadas a transição laminar-turbulento

• Processo: 21/00031-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: João Luiz Filgueiras de Azevedo
• Beneficiário: Aline Roberta Santos Righi
• Instituição Sede: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa. Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). 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): Aerodinâmica computacional Dinâmica dos fluidos computacional Transição laminar-turbulenta Convergência Equações de Navier-Stokes Número de Reynolds
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cfd | Convergência Numérica | Correlações Empíricas | Instabilidades de Crossflow | Modelos RANS | Transição laminar-turbulento | Aerodinâmica Computacional

Resumo

O presente projeto de pesquisa de doutorado tem como objetivo o estudo, desenvolvimento e aprimoramento de estratégias de modelagem da transição laminar-turbulento incluindo correlações empíricas de instabilidades de crossflow. Tal mecanismo ocorre em diversas geometrias de interesse aeroespacial. O modelo de transição principal é o de Langtry-Menter, de modo que as correlações empíricas de crossflow serão acrescentadas às equações pertinentes e adicionadas ao código computacional. A ênfase do trabalho de pesquisa estará no estudo dos efeitos de transição do tipo crossflow, assim como na comparação entre tipos diferentes de correlações empíricas que permitem a inserção de tais efeitos no processo de simulação do escoamento. Casos teste diferentes serão considerados de forma a entender os efeitos de aspectos físicos diversos na adequação da correlação empírica escolhida. As presentes contribuições serão inseridas no código computacional BRU3D, o qual vem sendo desenvolvido e aprimorado pelo grupo de pesquisas do Laboratório de Aerodinâmica Computacional do DCTA/IAE. Aspectos a serem considerados incluem o estudo dos efeitos da rugosidade para transição causada pelo crossflow estacionário, os efeitos dos termos fonte das correlações de crossflow sobre a convergência dos resíduos e dos coeficientes aerodinâmicos. Adicionalmente, o impacto da forma de implementação do modelo de transição e suas correlações sobre a convergência do processo numérico será investigado e os resultados numéricos serão confrontados com os dados experimentais. As conclusões oriundas deste trabalho serão publicadas em períodos e congressos pertinentes ao assunto. (AU)