Túneis de Vento Numéricos

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Souza, Paulo Victor Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Niterói
• Palavras-chave em Português: Dinâmica dos fluidos; Escoamentos viscosos; Túneis de vento; Força de arrasto; Escoamento viscoso; Túnel de vento; Arrasto; Fluid dynamics; Viscous flows; Wind tunnels; Drag force
• Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6180

Escoamentos viscosos não são, em geral, discutidos de maneira detalhada em cursos de física básica e geral. Isso se deve, em parte, ao fato de a equação de Navier-Stokes, que descreve escoamentos viscosos, admitir solução analítica apenas para alguns poucos casos, enquanto problemas mais sofisticados só podem ser resolvidos por meio de métodos numéricos. Nesta tese, apresenta-se um túnel de vento simulado, i.e., apresenta-se uma solução para equação de Navier-Stokes para o fluxo sobre um objeto de formato arbitrário inserido em um túnel de vento cuja velocidade pode ser controlada. O túnel possibilita ao usuário visualizar o escoamento sobre o objeto e a eventual formação de vórtices turbulentos atrás dele, os conhecidos vórtices de von Kármán. Ademais, propõe-se um método alternativo para calcular a força de arrasto. A confiabilidade do método é atestada pela comparação entre os resultados obtidos por meio dele e resultados experimentais conhecidos. Espera-se que estas duas contribuições possam subsidiar o professor e permitir que uma discussão mais elaborada de escoamentos viscosos seja realizada. As potencialidades do túnel e do método são exemplificadas por meio do estudo do escoamento sobre alguns objetos de formatos diferentes. Um link para o download dos programas que compõem o túnel é apresentado ao final do texto.