Dissertação

Topology, Dynamics and Multifractal Analysis of Turbulence near a Turbulent/Non-Turbulent Interface EVALUATED

Dois aspectos universais da turbulência, a distribuição dos invariantes do tensor gradiente de velocidade e o espectro multifractal da dissipação, são analisados perto da interface turbulento/não-turbulento utilizando simulações numéricas directas. Os invariantes do tensor gradiente de velocidade contêm apenas informação local, ao contrário das estruturas turbilhonares que necessariamente envolvem informação de uma determinada região do escoamento. Observa-se que na interface turbulento/não-turbulento como aquela que existe na periferia de esteiras e jactos, os invariantes apresentam a marca dos turbilhões de pequena escala da zona turbulenta mais próxima, e podem ser descritos por uma modelo simples que relaciona a topologia, dinâmica e estrutura turbilhonar do escoamento unificando os modelos anteriores para a sobre-camada viscosa e a sub-camada viscosa dentro da camada de interface. A não conservação da cascata multiplicativa que descreve a dissipação de energia recentemente observada é verificada usando o método Wavelet Leaders ao analisar o escoamento na zona turbulenta e na interface turbulento/não-turbulento. Os resultados obtidos para o espectro multifractal da dissipação implicam que os resultados presentes na literatura sobre a dimensão fractal da interface turbulento/não-turbulento necessitam de ser revistos.
Turbulência, Interface T/NT, Análise Multifractal

Dezembro 3, 2014, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Frederico Neves Bettencourt da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar