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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.55.2016.tde-04042016-164322
Documento
Autor
Nome completo
Josuel Kruppa Rogenski
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2015
Orientador
Banca examinadora
Souza, Leandro Franco de (Presidente)
Castelo Filho, Antonio
Gómez, Luben Cabezas
Mendonça, Márcio Teixeira de
Wolf, William Roberto
Título em português
Influência do gradiente de pressão na transição em escoamentos sobre superfícies côncavas
Palavras-chave em português
Gradiente de pressão
Instabilidade secundária.
Simulação numérica
Vórtices de Görtler
Resumo em português
Escoamentos sobre superfícies côncavas, como os que ocorrem no intradorso de uma pá de turbina, estão sujeitos à instabilidade centrífuga. A esse tipo de configuração atribui-se possibilidade de transição à turbulência devido a formação dos vórtices de Görtler. Estudos são propostos no sentido de identificar possível influência do gradiente de pressão nos mecanismos de desenvolvimento desses vórtices e sua interação com outras perturbações na transição. O processo de investigação dá-se numericamente por meio do desenvolvimento e uso de um código numérico paralelizado e de alta ordem de precisão. Resultados obtidos caracterizam o gradiente de pressão adverso como mais instável se comparado ao caso neutro ou favorável. Variações no gradiente de pressão não se mostram eficientes no processo de controle da instabilidade. Ao gradiente adverso atribui-se antecipação da região de saturação dos vórtices. Ressalta-se ainda a natureza desestabilizadora do gradiente adverso quanto aos mecanismos de amplificação dos modos varicoso e sinuoso associados à instabilidade secundária.
Título em inglês
Influence of the pressure gradient in transition flow over concave surfaces
Palavras-chave em inglês
Gortler vortices
Numerical simulation
Pressure gradient
Secondary instability
Resumo em inglês
Flows over concave surfaces are subjected to centrifugal instability and may transition to turbulence. Studies are conducted to identify the role of the external pressure gradient on the development of the Görtler vortices and their interaction with other flow disturbances. Numerical simulations are carried out by the development and use of an in-house parallel code with highorder of accuracy. Adverse pressure gradient configurations are observed to be more unstable than the neutral and favourable ones. Pressure gradient variations do not prove to be an efficient way to control the centrifugal instability. The destabilizing behaviour that is observed by the adverse pressure gradient justifies its influence on the anticipation of the saturation of the primary vortices and growth of the sinuous and varicose secondary modes.
 
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Data de Publicação
2016-04-04
 
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