UERJ 2023 ESCOAMENTOS VI - TURBULÊNCIA

Estudo detalhado da média de escoamentos turbulentos, destacando a decomposição da velocidade em uma parcela média e uma parcela de flutuação e a interpretação física dessas flutuações. Apresentação do conceito de média temporal e da média de Reynolds, com aplicação às grandezas instantâneas do escoamento.

Discussão do objetivo da modelagem dos escoamentos turbulentos: determinar as grandezas médias de interesse, como velocidade, pressão, tensão e transporte de quantidade de movimento, sem a necessidade de resolver individualmente todas as escalas presentes na turbulência.

Estudo das escalas da turbulência, desde as grandes estruturas responsáveis pela maior parte do transporte de energia até as pequenas escalas dissipativas, introduzindo o conceito de viscosidade turbulenta e sua diferença em relação à viscosidade molecular.

Apresentação da hipótese de Boussinesq, relacionando as tensões de Reynolds às taxas médias de deformação por meio do conceito de viscosidade turbulenta. Desenvolvimento e interpretação física da equação diferencial para a tensão específica de Reynolds, mostrando como a turbulência modifica o transporte e a distribuição da quantidade de movimento no escoamento.

O estudo estabelece a ligação entre a descrição estatística da turbulência, as tensões de Reynolds e os principais modelos utilizados na solução prática de escoamentos turbulentos em Aerodinâmica e Mecânica dos Fluidos.