Viscous, round and coaxial jet analogy to estimate the linear stability of constant and variable density jets in crossflow

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Souza, Davi Bernhard de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Jato transversal; Instabilidade; Matrix forming; Controle; Experimental; Termociências; Mecânica dos fluidos (Engenharia); Engenharia mecânica; Transverse jet; Instabilities; Control
• Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/22676; http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.d.01243421169

O estudo dos parâmetros relacionados à transição para a instabilidade absoluta do jato transversal é mostrado durante esta tese. A Análise de Estabilidade Linear simplificada para uma e duas dimensões foi usada na obtenção da razão crítica de velocidades, na frequência, no número de onda e nas taxas de crescimentos do jato transversal, no intuito de prover uma melhor comparação para os dados experimentais de forma simplificada. Neste trabalho, tanto o método do tiro modificado quanto um método para solução do problema de autovalor generalizado são usados. Inicialmente é mostrado como os efeitos de curvatura e de viscosidade proveem melhores estimativas desses parâmetros para a comparação com o jato transversal do que a camada de mistura plana não-viscosa provê. A diferença de densidade entre os fluidos do jato e do exterior é mais um fator que influencia na transição para o absoluto. E por isso, os efeitos de curvatura e viscosidade foram usados em conjunto com a diferença de densidades não relacionada a variação de temperatura, para propor uma analogia do jato livre de baixa densidade com o jato transversal, a fim de prever os valores encontrados experimentalmente. Esta analogia mostrou resultados coerentes com os dados experimentais. Uma das características do jato transversal é a assimetria, que foi estudado com um código biglobal, mas que não mostrou resultados significativos. Mesmo assim, usando uma aproximação para o caso axissimétrico com efeitos de curvatura e viscosidade, que é bem mais simples do que fazer um caso bidimensional com assimetria, os resultados foram coerentes com os experimentos do jato coaxial transversal com sucção em apenas uma parcela do bocal externo.