[pt] SIMULAÇÃO DE ESCOAMENTO TURBULENTO COMPLEXO COM MODELAGEM CLÁSSICA E DE GRANDES ESCALAS

• Ano de defesa: 2004
• Autor(a) principal: JOSE DINIZ MESQUITA ABRUNHOSA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] MODELO DE TURBULENCIA; [pt] VOLUMES FINITOS; [pt] MEDIA DE REYNOLDS; [en] TURBULENCE MODELS; [en] FINITE VOLUME; [en] REYNOLDS AVERAGE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4346&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4346&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.4346

[pt] Uma investigação da capacidade de previsão de modelos de turbulência baseados na modelagem estatística clássica e de grandes escalas é apresentada. A modelagem estatística clássica de turbulência (média de Reynolds) foi analisada, através da solução de escoamentos complexos, como, por exemplo, o escoamento turbulento em degrau (backstep). Especial atenção foi dada aos modelos kapa-epsilon de baixo Reynolds e as variantes renormalizadas (RNG). O comportamento dos vários termos da equação da energia cinética turbulenta na região da parede foram analisados em detalhes, especialmente o termo de difusão de pressão. Avaliou-se a importância da correta modelagem do termo de difusão de pressão sobre as predições dos modelos de baixo número de Reynolds, nas regiões de recirculação. Alguns modelos, propostos na literatura para o termo de difusão de pressão, foram também avaliados teórica e numericamente. A capacidade de previsão da metodologia de simulação de grandes escalas (LES por Large Eddy Simulation) também foi realizada. O desempenho do modelo de Smagorinsky para prever escoamentos limitados por fronteiras sólidas foi avaliado do ponto de vista computacional. Utilizou-se o método de volumes finitos para integrar tanto as equações médias de Reynolds quanto as equações LES. O escoamento turbulento em canal foi resolvido de modo bidimensional e tridimensional. Já o escoamento em degrau (backstep) foi resolvido exclusivamente de modo bidimensional, enquanto o escoamento em um duto de seção quadrada foi simulado de modo tridimensional. Os resultados foram comparados com aqueles obtidos pelos modelos de baixo Reynolds, analisando-se a relação custo-benefício.