Estudo dos efeitos da estratificação na supressão da turbulência em um escoamento de Couette plano

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Camponogara, Luis Fernando
Orientador(a): Costa, Felipe Denardin
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Departamento: Campus Alegrete
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia
Estratificação
Camada limite
Atmosfera
Turbulência
Engineering
Stratification
Boundary layer
Atmosphere
Turbulence
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS
Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7416
Resumo: A camada limite é a região do escoamento próxima da superfície que é afeada pela presença da mesma. Logo após o por do sol, a superfície terrestre passa a resfriar pela emissão de radiação de ondas longas, esse processo é conhecido por estratificação térmica. Uma alternativa que vem sendo muito utilizada para o estudo dos efeitos da estratificação sobre a turbulência é a utilização dos experimentos numéricos, isso se deve aos mesmos possuírem um custo mais baixo que os experimentos físicos, além deles serem idealizados, controlados e não sofrerem interferência de fenômenos em escala maior que a turbulenta. O presente trabalho consiste em uma simulação numérica de um escoamento de Couette estratificado utilizando a simulação numérica de grandes turbilhões (LES), utilizando o software livre de fuido dinâmica computacional OpenFOAM. O domínio computacional possui 12,56 m em x, 2 m em y e 8,378 em z. O domínio computacional possui um total de 1629029 pontos onde foram discretizadas as equações pelo método dos volumes finitos. Após a formação e estabelecimento dos vórtices (primeiros7200s), a superfície inferior do domínio é resfriada a uma taxa constante de 0,5Kh−1 ate 64800s. Ao longo do tempo de resfriamento foi observado que observado a redução da turbulência até o seu colapso e a presença de fenômenos de intermitência.
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spelling Costa, Felipe DenardinCamponogara, Luis Fernando2022-08-01T12:44:51Z2022-08-01T12:44:51Z2022-05-25CAMPONOGARA, Luis Fernando. Estudo dos efeitos da estratificação na supressão da turbulência em um escoamento de Couette plano. Orientador: Felipe Denardin Costa. 2022. 49p. Alegrete. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2022.https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7416A camada limite é a região do escoamento próxima da superfície que é afeada pela presença da mesma. Logo após o por do sol, a superfície terrestre passa a resfriar pela emissão de radiação de ondas longas, esse processo é conhecido por estratificação térmica. Uma alternativa que vem sendo muito utilizada para o estudo dos efeitos da estratificação sobre a turbulência é a utilização dos experimentos numéricos, isso se deve aos mesmos possuírem um custo mais baixo que os experimentos físicos, além deles serem idealizados, controlados e não sofrerem interferência de fenômenos em escala maior que a turbulenta. O presente trabalho consiste em uma simulação numérica de um escoamento de Couette estratificado utilizando a simulação numérica de grandes turbilhões (LES), utilizando o software livre de fuido dinâmica computacional OpenFOAM. O domínio computacional possui 12,56 m em x, 2 m em y e 8,378 em z. O domínio computacional possui um total de 1629029 pontos onde foram discretizadas as equações pelo método dos volumes finitos. Após a formação e estabelecimento dos vórtices (primeiros7200s), a superfície inferior do domínio é resfriada a uma taxa constante de 0,5Kh−1 ate 64800s. Ao longo do tempo de resfriamento foi observado que observado a redução da turbulência até o seu colapso e a presença de fenômenos de intermitência.The bounded layer is the region after the surfasse that is affected by the presence of the same. Shortly after sunset, the earth’s surfasse begins to coolby the emission of long-wave radiation, this processis known as termal stratifcation. Na alternative that has been widely used to study the effects of stratifcation on turbulence is the use of numerical experiments, this is because they have a lower cost than physical experiments, in addition to being idealized, controled and not subject to interference from phenomena on a larger scale than the turbulent one. The computational domain has 12.56m in x, 2m in y, and 8.378 in z. The computational domain has a total of 1629029 points where the equations were discretized by the fnite volume method. After the formation and establishment of the vórtices (frst7200s), the lowe rsurface of the domain is cooled at a constant rate of 0.5K h−1 to 64800 s. Over the cooling time, it was observed that the reduction of turbulence until its colapse and the presence of intermittence phenomena were observed.porUniversidade Federal do PampaMestrado Acadêmico em EngenhariaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenhariaEstratificaçãoCamada limiteAtmosferaTurbulênciaEngineeringStratificationBoundary layerAtmosphereTurbulenceEstudo dos efeitos da estratificação na supressão da turbulência em um escoamento de Couette planoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALLuis Fernando Camponogara - 2022.pdfLuis Fernando Camponogara - 2022.pdfapplication/pdf2291533https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/33800735-e69a-4f3e-8a7a-cfde21164713/downloadcc3cce4b718db89a30afbadaaed696fcMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81854https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/a819c0df-e12b-401a-9bb5-0df93fc32de9/downloadc9ad5aff503ef7873c4004c5b07c0b27MD52falseAnonymousREADriu/74162022-08-01 12:44:52.351open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/7416https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2022-08-01T12:44:52Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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