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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Simulação de grandes escalas de jatos periódicos temporais utilizando a metodologia psedo-espectral de Fourier
Other Titles: Large Eddy Simulation of Periodic Temporal Jets Using the Fourier Pseudo-Spectral Method
metadata.dc.creator: Moreira, Leonardo de Queiroz
metadata.dc.contributor.advisor1: Silveira Neto, Aristeu da
metadata.dc.contributor.referee1: Carvalho, Solidônio Rodrigues de
metadata.dc.contributor.referee2: Philippi, Paulo Cesar
metadata.dc.contributor.referee3: Pellegrini, Cláudio de Castro
metadata.dc.description.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, bem como a influencia do número de Reynolds para o modelo de turbulência estudado. 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.
Abstract: The turbulence in fluids is one of the most challenging problems in actuality, especially in industrial applications, like mixtures processes, heat transfer, lubrication, combustion, or propulsion systems in airplanes In front of such interest, in the present work, the objective is the analysis of the transition of turbulence of temporal jets at moderate Reynolds numbers using the LES (Large Eddy Simulation) methodology. A high order resolution computational code, based on Fourier pseudo-spectral method, called ESPC3D, was developed in the present work for simulating the development of temporal jets in transition and/or turbulent state. Such code was developed in the Laboratory of Heat and Mass Transfer and Fluid Dynamics (LTCM) of Federal University of Uberlândia. Consistent results were obtained from the point of view of physical analysis, using the developed code. The simulations performed allowed to verify the transition to turbulence as well as the coherent structures that characterizes it. In addition, the influence of the LES methodology and the Reynolds number influence in such flows could be verified. The proximity of the inertial region to the inclination of -5/3, from Kolmogorov Theory, and the decay region were verified in the energy spectra.
Keywords: Jatos circulares
Simulação de grandes escalas
Método pseudo-espectral
Circular jets
Large eddy simulation
Pseudo-spectral method
Mecânica dos fluidos
Turbulência
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: MOREIRA, Leonardo de Queiroz. Large Eddy Simulation of Periodic Temporal Jets Using the Fourier Pseudo-Spectral Method. 2007. 122 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15043
Issue Date: 3-Sep-2007
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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