Simulações numéricas de correntes gravitacionais com elevado número de Reynolds

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Frantz, Ricardo André Schuh
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Escola Politécnica
Brasil
PUCRS
Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Simulação de Grandes Escalas
Modelagem de Escala de Submalha
Dissipação Numérica
Viscosidade Turbulenta Espectral
Correntes de Gravidade
Large Eddy Simulation
Subgrid-scale Modelling
Numerical Dissipation
Spectral Vanishing Viscosity
Gravity Currents
ENGENHARIAS
Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8127
Resumo: Este trabalho investiga o método de simulação de grandes escalas (LES) no contexto de correntes gravitacionais. O mesmo se faz necessário, visto que possibilita um aumento substancial da ordem de grandeza do número de Reynolds característico utilizado em simulações numéricas, aproximando os mesmos de escalas naturais, além de reduzir significativamente o custo computacional dos cálculos. A avaliação dos modelos é realizada utilizando uma base de dados de simulação numérica direta (DNS). A metodologia de simulação de grandes escalas implícita (ILES), baseada no modelo de viscosidade turbulenta espectral, é colocado a prova de maneira inédita no contexto de correntes de gravidade com métodos explícitos disponíveis na literatura. Resultados demonstram que o mesmo, baseado puramente em dissipação numérica introduzida por meio do comportamento dos esquemas de derivada de segunda ordem, gera melhores correlações com as estatísticas baseadas em campos médios da simulação direta. Por fim, casos experimentais da literatura, em diferentes configurações de escoamento, são reproduzidos numericamente.
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