Investigação Numérica dos Mecanismos de Instabilidades e Transição para Turbulência em Bolhas de Separação Laminar por Meio de Perturbações Isotrópicas

• Processo: 25/18807-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: Elmer Mateus Gennaro
• Beneficiário: Renan Trevizan de Melo
• Supervisor: Daniel Rodriguez Alvarez
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Espanha
• Vinculado à bolsa: 24/00149-9 - Investigação Numérica dos Mecanismos de Instabilidades e Transição para Turbulência em Bolhas de Separação Laminar por Meio de Perturbações Isotrópicas, BP.DR
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bolhas de separação laminar | investigação numérica | Mecanismos de instabilidade | Perturbações isotrópicas | transição para turbulencia | Fluidodinâmica Computacional

Resumo

Este projeto concentra-se na investigação numérica da turbulência em fluxo livre (FST) e dos mecanismos de instabilidade hidrodinâmica para compreender a transição para turbulência em bolhas de separação laminar (LSBs). O comportamento físico de fluxos separados é altamente complexo devido ao acoplamento intrínseco entre a separação e a transição do fluxo. Essa complexidade é ainda mais amplificada na presença de perturbações externas, como a FST, que introduzem vias de instabilidade concorrentes. Para enfrentar esse desafio, o projeto propõe a introdução controlada de perturbações isotrópicas com intensidades variadas no fluxo livre, permitindo a análise de cenários de transição representativos das condições aerodinâmicas do mundo real. A pesquisa será realizada por meio de simulações numéricas diretas (DNS), permitindo uma análise de alta fidelidade da interação entre FST e LSBs. Esta etapa do projeto será desenvolvida na Universidade Politécnica de Madrid, sob a supervisão do Prof. Dr. Rodríguez Álvarez Daniel. O objetivo principal é integrar um gerador de turbulência sintético a uma estrutura DNS existente, fornecendo condições precisas de entrada para simulações de transição. Ao explorar os mecanismos de instabilidade dominantes e a influência da FST na dinâmica das bolhas de separação, o projeto visa gerar novos insights em física de transição, com implicações práticas para o projeto aerodinâmico e estratégias de controle de fluxo. Os resultados esperados incluem contribuições científicas para a compreensão de fluxos separados transicionais e capacidades de modelagem aprimoradas para aplicações em áreas aeroespaciais e de engenharia correlatas.