Simulação numérica direta de escoamento transicional sobre uma superfície contendo rugosidade

Autor(es)

Larissa Alves Petri

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB)
• Data de defesa: 2015-03-09

Membros da banca

Leandro Franco de Souza; Igor Braga de Paula; Oscar Mauricio Hernandez Rodriguez; Fabrício Simeoni de Sousa; William Roberto Wolf

• Orientador: Leandro Franco de Souza

Resumo

Em diversos escoamentos sobre superfícies há a presença de protuberâncias, como por exemplo rebites, parafusos e juntas. Estas protuberâncias podem influenciar a camada limite, acelerando a transição do escoamento do estado laminar para o estado turbulento. Em alguns casos isto pode ser indesejável, já que o escoamento turbulento implica necessariamente em uma força de atrito maior do que aquela referente ao escoamento laminar. Existem alguns aspectos neste tipo de escoamento que ainda não estão bem compreendidos. O objetivo deste trabalho é estudar a influência de uma rugosidade isolada no escoamento sobre uma superfície. Este estudo contribui para se entender o que ocorre em casos de maior complexidade. O estudo é de natureza computacional, em que se utiliza simulação numérica direta das equações de Navier-Stokes. A técnica de fronteiras imersas é utilizada para representar a rugosidade no escoamento sobre a superfície. O código numérico é verificado por meio do método de soluções manufaturadas. Comparações entre resultados experimentais, da teoria de estabilidade linear e numéricos também são utilizados para a validação do código. Resultados obtidos com diferentes alturas de rugosidade e variações no gradiente de pressão permitiram analisar a influência de elemento rugoso tridimensional em escoamentos de camada limite. (AU)

• Processo FAPESP: 10/00880-2 - Simulação Numérica Direta de Escoamento Transicional sobre uma Superfície contendo Rugosidade
• Beneficiário: Larissa Alves Petri
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado