Largeeddy simulation in three dimentional liddriven cavities using dynamic models / Simulação numérica de grandes escalas em cavidades tridimensionais com tampa deslizante utilizando modelagem dinâmica

AUTOR(ES)

Francisco Aurilo Azevedo Pinho

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

No presente trabalho foi implementado um código computacional de segunda ordem no tempo e de quarta ordem no espaço, com modelagem dinâmica da turbulência, apropriada para se analisar o processo de transição de escoamentos. São apresentados resultados de simulações numéricas de escoamentos em cavidades com tampa deslizante (liddriven cavity) em configurações bi e tridimensional. Todas as simulações foram realizadas com o código computacional desenvolvido no contexto deste trabalho. Os resultados para a configuração bidimensional foram comparados com resultados presentes na literatura e tiveram como objetivo fazer uma validação inicial do código e definir os melhores parâmetros para as simulações na configuração tridimensional. Para esta configuração foram realizadas simulações de escoamentos em cavidades cúbicas a números de Reynolds iguais a 3.200, 10.000, 25.000, 50.000 e 100.000. Os resultados das simulações de escoamentos a números de Reynols iguais a 3.200 e 10.000 foram comparados com resultados presentes na literatura. Para número de Reynolds igual a 10.000, na configuração tridimensional, foram realizadas simulações sem modelo de turbulência e com os modelos submalha de Smagorinsky e modelo dinâmico de Germano. Esta simulação teve como objetivo avaliar o melhor modelo a ser utilizado nas simulações de escoamentos a número de Reynolds mais elevados. Observouse que a simulação com o modelo de Germano foi a que proporcionou os melhores resultados quando comparados com dados experimentais. As simulações de escoamentos a números de Reynolds maiores que 10.000 foram analisadas sobre vários aspectos, sobretudo, com relação aos aspectos topológicos. Foram encontradas fortes variações nos padrões de escoamento à medida que se aumentou o número de Reynolds. Estas variações são descritas e analisadas em conjunto com perfis e sinais temporais de velocidades.

ASSUNTO(S)

escoamentos turbulentos engenharia mecanica turbulent flow germanos dynamic models simulação de grandes escalas cavidades com tampas deslizantes turbulência liddriven cavities modelo dinâmico de germano mecânica dos fluidos largeeddy simulation

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