Simulação numérica de um escoamento transicional sobre uma superfície côncava de curvatura variável com transferência de calor (2018)
- Authors:
- Autor USP: MARQUES, LARISSA FERREIRA - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- Subjects: TRANSFERÊNCIA DE CALOR; VÓRTICES DOS FLUÍDOS; FENÔMENO DE TRANSPORTE
- Keywords: Curvatura variável; Görtler vortices; Heat transfer; Laminar-turbulent transition; Numerical simulation; Simulação numérica; Transição laminar-turbulenta; Variable curvature; Vórtices de Görtler
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Nos escoamentos em turbomáquinas temos como principais características a tridimensionalidade, possível ocorrência de separação da camada limite, relaminarização, transição laminar-turbulenta, dentre outros efeitos físicos. De acordo com alguns estudos experimentais em turbinas observouse que a transição laminar-turbulenta pode se estender por até 60% da corda de uma pá de turbina. Uma boa estimativa para se prever corretamente o local da transição é indispensável para que seja obtida uma melhoria na eficiência das turbinas. Escoamentos sobre superfícies côncavas estão sujeitos à instabilidade centrífuga, podendo dar origem a vórtices longitudinais, conhecidos como vórtices de Görtler. Esses vórtices são responsáveis por gerar distorções fortes nos perfis de velocidade e consequentemente nos perfis de temperatura. O presente estudo tem por objetivo estudar a influência da variação da curvatura de uma superfície côncava, e os efeitos do comprimento de onda transversal no processo de transição, e sua influência nas taxas de transferência de calor. Para tal, um código de simulação numérica paralelizado, com alta ordem de precisão, foi utilizado para resolver numericamente as equações de Navier-Stokes. Este código é validado através de comparações entre resultados obtidos com uso da teoria de estabilidade linear, e com resultados de simulações numéricas não lineares. Resultados obtidos evidenciam a influência da variação da curvatura, e os efeitos causados pelo comprimento deonda transversal nas instabilidades de Görtler, e secundária. Tais evidências comprovam que a variação da curvatura pode ser útil no controle do processo de transição laminar-turbulenta, e que as taxas de transferência de calor de um escoamento de Görtler desenvolvido em superfícies de curvatura variável podem ser intensificadas, atingindo valores superiores aos obtidos em escoamentos turbulentos.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 05.09.2018
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ABNT
MARQUES, Larissa Ferreira. Simulação numérica de um escoamento transicional sobre uma superfície côncava de curvatura variável com transferência de calor. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04012019-082307/. Acesso em: 25 abr. 2024. -
APA
Marques, L. F. (2018). Simulação numérica de um escoamento transicional sobre uma superfície côncava de curvatura variável com transferência de calor (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04012019-082307/ -
NLM
Marques LF. Simulação numérica de um escoamento transicional sobre uma superfície côncava de curvatura variável com transferência de calor [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 25 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04012019-082307/ -
Vancouver
Marques LF. Simulação numérica de um escoamento transicional sobre uma superfície côncava de curvatura variável com transferência de calor [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 25 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04012019-082307/
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