PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
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PhD Thesis 1996

Simulação numérica de grandes escalas de escoamentos turbulentos através de uma formulação compressível para baixos números de Mach

Author

Roberto Francisco Bobenrieth Miserda

Advisors

  • Advisor Marcos Aurélio Ortega
  • Co-advisor Aristeu da Silveira Neto

Concentration Area

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Defense Date

01/12/1996

Thesis Number

000372015

Abstract

Os objetivos do presente trabalho são: (i) Propor um modelo compressível para o campo de grandes escalas de escoamentos turbulentos com baixos números de Mach; (ii) Desenvolver um código numérico que permita resolver este modelo compressível; (iii) Otimizar este código de forma a se utilizar eficientemente plataformas com capacidade de processamento vetorial e paralelo; (iv) Validar esta metodologia comparando os resultados numéricos obtidos com resultados experimentais disponíveis na bibliografia, sobre caso teste clássico: expansão brusca; (v) Aplicar esta metodologia na simulação computacional do efeito solo sobre as estruturas coerentes turbulentas presentes na esteira de corpos rombudos bidimensionais e tridimensionais, para avaliar seu potencial no tratamento deste tipo de problemas. Inicialmente, é proposto o modelo compressível simplificado e específico para as condições de parede adiabática e baixo número de Mach. A continuação, apresenta-se o modelo de turbulência submalha utilizado para modelar os tensores e vetores submalha utilizados neste modelo compressível simplificado, e em seguida, apresenta-se o método numérico utilizado para resolver numericamente este modelo. Posteriormente apresenta-se a validação desta metodologia comparando-se com resultados experimentais para o caso da expansão brusca e, finalmente, são apresentados resultados preliminares para os corpos rombudos bidimensionais e tridimensionais propostos.

Keywords

Escoamento turbulento Turbulência Simulação computadorizada Análise numérica Aerodinâmica Número de Mach Mecânica Física