INFLUÊNCIA DA CONSTANTE DE SMAGORINSKY NAS SIMULAÇÃO JATOS PERIÓDICOS TEMPORAIS

Leonardo de Queiroz Moreira¹; Felipe Pamplona Mariano¹; Aristeu da Silveira Neto¹

¹ Universidade Federal de Uberlândia

Resumo

A turbulência nos fluídos é um dos problemas mais desafiadores da atualidade, em especial no que se refere às aplicações industriais que envolvem processos de mistura de componentes, transferência de calor, lubrificação e degelo, injeção de combustível em câmaras de combustão, sistemas de propulsão de aviões e aeronaves. Diante de considerável interesse, no presente trabalho objetivou-se a análise da transição a turbulência de jatos em desenvolvimento temporal a números de Reynolds moderados utilizando a metodologia LES. Primeiramente desenvolveu-se um código computacional ESPC3D, com alta ordem de resolução para simulação de escoamentos do tipo jatos em desenvolvimento temporal em transição e/ou turbulentos. O código foi desenvolvido no Laboratório de Transferência de Calor e Massa e Dinâmica dos Fluidos (LTCM). Resultados consistentes foram obtidos do ponto de vista da análise física utilizando o código ESPC3D, com o qual realizou-se simulações de grandes escalas empregando o método pseudo-espectral de Fourier. Os resultados das simulações permitem verificar a transição a turbulência bem como suas estruturas típicas. Foi possível também verificar a influência da modelagem da turbulência utilizando a metodologia LES. Os espectros de energia cinética turbulenta permitiram verificar a proximidade da região inercial do jato à inclinação de -5/3 e a região de decaimento do jato.

Palavras-chave: Jatos circulares; Simulação de grandes escalas; Método pseudo-espectral