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FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL E SUAS APLICAÇÕES

  MATHEUS GUILHERME REIMANN HERCKERT ARISTEU DA S. NETO

A discretização da equação para a correção da pressão (10) resulta:

 

  (19)

 

Logo, o sistema linear a ser resolvido é:

 

 

cujos coeficientes são dados pelas equações abaixo:

 

;   (20)

 

;    (21)

;   (22)

 

Modelos de turbulência

 

A turbulência, passados muitos anos de pesquisas, ainda continua sendo um grande desafio para os pesquisadores, pois os escoamentos turbulentos são instáveis e contém flutuações que são dependentes do tempo e do espaço.

Dentre as características mais importantes dos escoamentos turbulentos, destaca-se a multiplicidade de escalas que os caracterizam, desde as maiores estruturas, controladas pela geometria que as geram, até as menores estruturas as quais são controladas pela viscosidade do fluido, além de serem altamente rotacionais.

Muitos acreditam que a física básica da turbulência pode ser descrita pelas equações de Navier-Stokes, as limitações de tecnologia, ainda não permitem a resolução direta para escoamentos turbulentos complexos de interesse tecnológico.

Devido a complexidade deste tipo de escoamento, os pesquisadores lançam mão de ferramentas estatísticas para análise dos mesmos. No entanto, as médias estatísticas não permitem o acesso às mais importantes informações dos mecanismos físicos dos escoamentos, especialmente no que concerne às instabilidades.

Delineando-se o estado da arte do estudo da turbulência, pode-se partir dos trabalhos pioneiros de Reynolds, que estabeleceu os conceitos iniciais de escoamento turbulento, passando por pesquisas que visaram o aprimoramento destes conceitos, tais como Rayleigh, Boussinesq, Prandtl, Von Karman, tem-se em mais de um século de pesquisas o desenvolvimento de diversos modelos de turbulência, os quais alguns serão descritos a seguir.

 

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