Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22955
ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-6959-5554
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Soluções contı́nuas e discretas de escoamentos cisalhantes livres em regimes laminar e turbulento.
Alternate title (s): Continuous and discrete solutions of laminar and turbulent free shear flow.
Author: Magalhães, Gabriel Marcos
First Advisor: Silveira Neto, Aristeu da
First member of the Committee: Guimarães, Gilmar
Second member of the Committee: Roma, Alexandre Megiorin
Third member of the Committee: Vedovoto, João Marcelo
Summary: Nessa dissertação o autor se propõe a apresentar o desenvolvimento detalhado para solu- ções contı́nuas dos modelos fı́sicos simplificados de escoamentos cisalhantes livres em regimes laminar e turbulento e compará-las com soluções ou dados discretos. O método utilizado na obtenção das soluções é o método de auto-similaridade, o que faz com que os resultados só sejam válidos em regiões do escoamento onde os perfis das propriedades em questão sejam auto-similares. Para as soluções de escoamentos em regime turbulento foram utilizadas duas formas do modelo do comprimento de mistura de Prandtl, a forma original e uma forma sim- plificada, chamada modelo de Prandtl-Reichardt. Após a obtenção das soluções contı́nuas para diversas propriedades dos escoamentos cisalhantes livres trabalhados, tais como veloci- dades médias e espalhamento, os perfis contı́nuos foram comparados com dados discretos de experimentos materiais apresentados na literatura ou de experimentos computacionais realiza- dos como parte do presente trabalho. Para a realização dos experimentos computacionais foi utilizado o código MFSim, desenvolvido no Laboratório de Mecânica dos Fluidos (MFLab) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Foram implementados no código dois modelos de fechamento da turbulência a duas equações, da classe k − epsilon. No presente trabalho, são apre- sentadas soluções contı́nuas e comparações entre os perfis contı́nuos e discretos para camadas de mistura temporais, jatos planos e esteiras formadas a jusante de corpos imersos, avaliadas em regiões distantes do corpo, todos esses em regimes laminar e turbulento e para camadas de mistura em desenvolvimento espacial apenas no regime turbulento.
Abstract: This master dissertation presents the detailed development for continuous solutions of the simplified physical models of free shear flows in laminar and turbulent regimes, and their comparison with discrete solutions or discrete data. The method used to obtain the solutions is the self-similarity method, which makes the results valid only in regions of the flow where the profiles of the properties in question are self-similar. For turbulent flow solutions, two forms of the Prandtl mixing-length model, the original form and a simplified form called Prandtl- Reichardt model, were used. After obtaining the continuous solutions for various properties of the free shear flows, such as mean velocities and spreading rate , the continuous profiles were compared with discrete data obtained from material experiments or from computational experiments. The material experiments were available in the literature, and the computational experiments were performed as part of the present work. For the accomplishment of the computational experiments, it was used the code MFSim, developed in the Laboratory of Fluid Mechanics (MFLab) of the Federal University of Uberlandia (UFU). Two turbulence closure models, with two transport equations of the k − epsilon class, were implemented in the code. The present work presents continuous solutions and comparisons between the continuous and discrete profiles for temporal mixing layers, plane jets and wakes generated by immersed bodies, evaluated in distant regions of the body, all in laminar and turbulent regimes and for spatial mixing layers only in the turbulent regime.
Keywords: Escoamentos cisalhantes livres
Free shear flow;
Soluções contı́nuas
Escoamentos laminares e turbulentos
Auto similaridade
Modelo do comprimento de mistura de Prandtl
Continuous solutions
Laminar and turbulent flow
Prandtl mixing-length model
Self-similarity
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: MAGALHÃES, Gabriel Marcos. Soluções contı́nuas e discretas de escoamentos cisalhantes livres em regimes laminar e turbulento. 2018. 169 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1181
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1181
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22955
Date of defense: 25-Jul-2018
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
SoluçõesContínuasDiscretas.pdfDissertação5.56 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


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