Verificação experimental da hipótese de Boussinesq para escoamento de camada limite turbulenta

Gabriel Borelli Martins, Sara Rodriguez

Resumo

A hipótese de Boussinesq é comumente utilizada no fechamento de vários modelos de turbulência devido à sua robustez e baixo custo computacional. No entanto, ela possui diversas fragilidades. Este trabalho sobreleva uma das considerações pressuposta pela hipótese: a de que o tensor taxa de deformação médio e o tensor anisotrópico das tensões de Reynolds possuem as mesmas direções principais. Fisicamente nada impõe esta condição e, de fato, como observado experimentalmente em um escoamento de camada limite turbulenta, tal condição não é necessariamente verdadeira. Os experimentos foram realizados no túnel de vento de camada limite atmosférica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT) e foi observado que, na região logarítmica da camada limite turbulenta, os ângulos entre as direções principais dos dois tensores são maiores quanto mais se aproxima da parede. Por outro lado, quanto mais distante da parede mais os ângulos tendem a se igualar.

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Referências

BOUSSINESQ, L. Essai sur la théorie des eaux courantes. Paris: Imprimerie Nationale, 1877.

MONIN, A. S.; YAGLOM, A. M. Statistical fluid mechanics: Mechanics of turbulence. Cambridge, USA: MIT Press, 1979. v. 1.

REYNOLDS, O. On the dynamical theory of incompressible viscous fluids and the determination of the criterion. Philosophical Transactions of the Royal Society of London A, London, v. 186, p. 123-164, 1895.

SCHMITT, F. G. About boussinesq’s turbulent viscosity hypothesis: historical remarks and a direct evaluation of its validity. Comptes Rendus Mécanique, v. 335, n. 9-10, p. 617-627, Sept./Oct. 2007.

TENNEKES, H.; LUMLEY, J. L. A first course in turbulence. Cambridge, USA: MIT Press, 1972.

WILCOX, D. C. Turbulence modeling for CFD. La Canada, CA: DCW Industries, 1993.

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