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Dissertação

Numerical Simulation of Turbulent Accelerated Round Jets for Aeronautical Applications EVALUATED

Detalhes: Simulações numéricas directas (DNS) e simulações das grandes escalas (LES) e jactos acelerados turbulentos são utilizadas para estudar os efeitos da aceleração em três assuntos distintos: a cinemática das estruturas coerentes, a sua topologia e o arrastamento do jacto na região próxima (x/D < 12). A aceleração é obtida aumentando a velocidade de saída do jacto ao longo do tempo, a partir de um jacto em regime estacionário previamente estabelecido. Foram simuladas várias taxas de aceleração e vários números de Reynolds (Re_D de 500 a 1000; 1000 a 2000; e 10000 a 20000). Os principais efeitos da não-estacionaridade são um aumento da frequência de libertação dos vórtices toroidais que também são menores durante a aceleração. Para estudar a cinemática dos turbilhões foram criados mapas de aceleração. Estes permitem calcular a frequência de libertação e fusões entre estruturas coerentes. A aceleração origina fusões primárias e secundárias entre os vórtices em anel que não acontecem durante as fases estacionárias das simulações. O número de Reynolds não tem influência nestes acontecimentos. As estruturas coerentes libertadas durante a fase de aceleração são mais estáveis, isto é, apresentam menos distorções radiais e azimutais enquanto viajam para jusante. De acordo com os resultados experimentais existentes, a aceleração diminui a taxa de alargamento do jacto, no entanto, contrariamente a estes, o arrastamento do jacto, medido na interface da camada de corte, aumenta durante a fase de aceleração na simulação de LES a número de Reynolds elevado.
Keywords: Não-estacionaridade, Jacto axissimétrico, Turbulência, Estruturas coerentes, Arrastamento

Discussão: novembro 13, 2008, 14:30