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Modelos não lineares do tensor de reynolds na simulação de escoamentos no interior de geometrias curvas (1999)

Autor: Paulo Seiji Kumon Zandonade

Orientador: José Luiz Alves da Fontoura Rodrigues

Resumo
Modelos não lineares do tensor de reynolds na simulação de escoamentos no interior de geometrias curvas (1999). Dois modelos algébricos não-lineares do tensor de Reynolds são utilizados na simulação do escoamento turbulento sobre degrau, um caso onde o modelo linear para o tensor de Reynolds, baseado na hipótese de Boussinesq, produz resultados insatisfatórios. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de modelos nãolineares para o tensor de Reynolds, na simulação do escoamento turbulento sobre degrau, tomando como base de comparação os resultados experimentais da configuração de Driver & Seegmiller (1985). Um código de volumes finitos co-localizados foi utilizado para resolver as equações médias de Navier-Stokes, incompressíveis e permanentes, utilizando diferentes modelos do tensor de Reynolds para resolver o problema de fechamento. Os dados computacionais obtidos através do uso de três diferentes modelos explícitos para o tensor de Reynolds – hipótese de Boussinesq, Gatski-Speziale, Girimaji – são comparados com os dados experimentais. Os modelos não-lineares conseguem uma melhor representação do transporte da turbulência logo após a expansão abrupta. As distâncias de recolamento calculadas pelos métodos não-lineares se afastam dos valores experimentais por uma diferença máxima de 3%, valor pequeno frente aos mais de 20% característicos do modelo de Boussinesq. Como contrapartida, os modelos não-lineares consomem aproximadamente 50% mais tempo de processamento que o modelo de Boussinesq.

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