Modelagem de estruturas coerentes em escoamentos turbulentos - Pinheiro, Felipe [UNESP] (2025)
Este trabalho investiga as estruturas coerentes bidimensionais em um escoamento turbulento sobre uma placa plana com gradiente adverso de pressão nulo, utilizando dados numéricos de simulações LES para números de Reynolds de fricção variando entre Reτ ≈ 300 e 2480. A análise espectral revelou a presença de estruturas coerentes com kz → 0, indicativas de ondas hidrodinâmicas relevantes na direção da envergadura, com potencial aplicação em aeroacústica. Utilizou-se a Decomposição Ortogonal Própria Espectral (SPOD) para extrair os modos mais energéticos desse escomento, que foram modeladas por meio da análise de resolvente localmente paralela. A comparação entre os modos dominantes da SPOD e as respostas ótimas da análise de resolvente mostrou boa concordância para baixos e intermediários números de Reynolds, enquanto para alto número de Reynolds a correspondência se deteriora, evidenciando o aumento das interações não lineares. Os resultados indicam que a análise de resolvente é um modelo de ordem reduzida promissor para perturbações bidimensionais em escoamentos turbulentos de parede, especialmente em regimes de baixo a moderado números de Reynolds. A combinação entre SPOD e análise de resolvente se mostra uma abordagem pertinente para a modelagem e controle de escoamentos turbulentos em contextos científicos e de engenharia.