Estratégias de controle de escoamentos aplicadas a escoamentos não estacionários com transição e turbulência

Resumo

Escoamentos não estacionários possuem aplicações em diversos processos industriais e de Engenharia Aeroespacial. Escoamentos turbulentos verificados em asas de aviões e pás de turbinas são exemplos deste fenômeno. Em certas configurações, o regime de transição turbulenta também se faz uma propriedade relevante que leva o sistema à instabilidade. Na maioria dos casos, transição e turbulência estão diretamente ligados ao crescimento do arrasto e à produção de ruído, que são características indesejadas em algumas aplicações. Por outro lado, a potencialização de misturas e transferências de calor também podem ser proporcionadas. Em alguns destes casos, a implementação de estratégias para controle de escoamentos é fundamental para redução de arrasto e ruído. No presente trabalho, serão investigadas técnicas de controle ativo apropriadas para escoamentos não estacionários envolvendo transição e turbulência. Estas técnicas serão implementadas tanto em simulações de alta fidelidade para validação das estratégias quanto em modelos de ordem reduzida para a realização de testes rápidos. Diferentes técnicas de controle serão analisadas, incluindo técnicas recentes baseadas em teoria do caos e deep learning. As aplicações envolvem problemas de camadas limite e escoamentos em canal e cavidade, encontrados em asas, trens de pouso e sistemas de propulsão. (AU)