Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15035
metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Simulação de grandes escalas e simulação híbrida RANS/LES do escoamento sobre o degrau com condições de contorno turbulentas
Other Titles: Large-eddy simulation and hybrid RANS/LES simulation of the backwardfacing step flow with turbulent boundary conditions
metadata.dc.creator: Spode, Cleber
metadata.dc.contributor.advisor1: Silveira Neto, Aristeu da
metadata.dc.contributor.referee1: Ribeiro, Carlos Roberto
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Luís Fernando Figueira da
metadata.dc.description.resumo: A simulação numérica de escoamentos turbulentos através da hipótese de Boussinesq é representada, atualmente, por duas grandes metodologias distintas, a Simulação de Grandes Escalas (LES Large-Eddy Simulation) e as Equações Médias de Reynolds (RANS Reynolds Averaged Navier-Stokes). Uma nova metodologia, chamada de Híbrida RANS/LES, está em desenvolvimento, tirando proveito das potencialidades das metodologias tradicionais LES e RANS através de um único modelo. O presente trabalho trata da avaliação das três metodologias, LES, RANS e Híbrida RANS/LES de modelagem da turbulência através da simulação numérica do escoamento turbulento sobre um degrau. Os modelos são avaliados através deste escoamento, que apesar de simples geometricamente, é capaz de gerar um escoamento complexo, com regiões de escoamento parietal e cisalhante livre. Juntamente com a modelagem da turbulência, um estudo de imposição de condições de contorno turbulentas na entrada do domínio utilizado revelou que tão importante quanto o modelo de turbulência, as condições de contorno empregadas modificam substancialmente os resultados obtidos. Foi implementado um modelo de geração de contorno baseado no escalonamento de informações internas do escoamento de forma a satisfazer estatística e topologicamente o caráter turbulento da condição de contorno na entrada. Resultados para as três metodologias revelam que a Simulação de Grandes Escalas e métodos Híbridos RANS/LES apresentam descrições muito semelhantes para o escoamento turbulento sobre o degrau, diferindo dos resultados da metodologia RANS, onde momentos estatísticos de segunda ordem são suprimidos, com ausência de estruturas tridimensionais e transientes.
Abstract: The turbulent flow simulation through the Boussinesq s hypothesis is represented, currently, by two distinct methodologies, the Large-Eddy Simulation (LES) and the Reynolds Averaged Navier-Stokes Equations (RANS). New Hybrid RANS/LES methods are in development, taking off advantage of LES and RANS potentialities through a one only model. The present work deals with the evaluation of these three methodologies, LES, RANS and Hybrid RANS/LES through the turbulent backward-facing step flow simulation. This classical flow is a benchmark for new turbulence models due to the fact that, despite its simple geometry, it presents a very complex generation of three-dimensional structures, influencing the transition phenomenon and properties such as characteristics frequencies of vortex emission and reattachment length. Parallel to this, an inlet turbulent boundary condition influence study showed that the statistical and topological content of the inlet boundary layer profile can modify substantially results like reattachment length and pressure coefficient. A recycling method for generating three-dimensional, time-dependent turbulent boundary layer inflow data for Large-Eddy and Hybrid RANS/LES simulation is employed. Results for the three methodologies disclose that Large-Eddy Simulation and Hybrid RANS/LES methods present very similar descriptions for the turbulent backward-facing step flow, differing from the RANS s results, where the second order statistical moments are totally suppressed, with absence of three-dimensional and transient structures.
Keywords: Modelagem da Turbulência
Condições de Contorno
Simulação de Grandes Escalas
RANS
RANS/LES
Turbulence modeling
Boundary conditions
Large-eddy simulation
Mecânica dos fluidos
Escoamento turbulento
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: SPODE, Cleber. Large-eddy simulation and hybrid RANS/LES simulation of the backwardfacing step flow with turbulent boundary conditions. 2006. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15035
Issue Date: 2-Jun-2006
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
CSpodeDIS01PRT.pdf2.06 MBAdobe PDFView/Open
CSpodeDIS0203PRT.zip4.37 MBUnknownView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.