Simulação Numérica Direta de Escoamento Transicional sobre uma Superfície contendo Rugosidade

Resumo

Em diversos escoamentos sobre superfícies, há a presença de protuberâncias, como por exemplo rebites, parafusos, juntas. Estas protuberâncias podem influenciar a camada limite acelerando a transição do escoamento do estado laminar para o estado turbulento. Isto pode ser indesejável, já que o escoamento turbulento implica necessariamente em uma forca de atrito maior do que o escoamento laminar. Existem alguns aspectos neste tipo de escoamento que ainda não estão bem compreendidos. A proposta deste trabalho é estudar a influência de uma rugosidade isolada no escoamento sobre uma placa plana. Espera-se que este estudo seja um passo no sentido de se entender o que pode ocorrer em casos de maior complexidade. O estudo é de natureza computacional onde se pretende utilizar simulação numérica direta (DNS). A técnica de fronteiras imersas será utilizada para representar a rugosidade no escoamento sobre a placa plana. A análise dos resultados será realizada tomando como base as teorias de instabilidade e turbulência aplicadas a camadas cisalhantes.