Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/13522
Type: Dissertação
Title: A comparative analysis between Newtonian laminarturbulent transition and viscoelastic drag reducing turbulent flows employing the DNS approach
Other Titles: Analise comparativa entre escoamentos de fluidos newtonianos em transição turbulenta e escoamentos turbulentos de fluidos viscoelasticos com redução de arrasto os utilizando DNS
Author(s)/Inventor(s): Machado, Pedro Perroni Rezende
Advisor: Thompson, Roney Leon
Abstract: Estudos recentes mostraram, a partir de simulações de escoamentos viscoelásticos turbulentos, a presença de regimes de escoamento ditos de ativação e hibernação da turbulência, os quais se alternam no tempo e apresentam um grande e um pequeno número de estruturas turbulentas, respectivamente. O presente trabalho objetiva estudar as principais diferenças entre esses estados, e analisar seu comportamento. Além disso, mostramos que esse comportamento oscilatório se apresenta de maneira bastante similar em escoamentos viscoelásticos turbulentos e escoamentos de fluidos Newtonianos em transição turbulenta. Essas similaridades são demonstradas através de diversos perfis de quantidades físicas relevantes assim como através da visualização das estruturas turbulentas presentes no escoamento, e indicam a existência de um mecanismo comum a ambos os casos. Ainda, o presente trabalho verifica o critério de tensão na parede utilizado na identificação da ocorrência dos estados de ativação e hibernação da turbulência, e propõe uma abordagem local capaz de identificar sub-regimes no escoamento.
Abstract: Recent studies have shown, using numerical simulation of viscoelastic turbulent flows, the presence of flow regimes called active and hibernating turbulence, which alternate in time and present high and low presence of turbulent structures, respectively. The present work aims to study the main diferences between these states, and to analyze their behaviour. Also, we show that this oscillatory behaviour presents itself very similarly in viscoelastic turbulent flows and Newtonian flows in transition to turbulence. These similarities are shown through various physical quantities profiles as well as through the visualization of turbulent structures in the flow, and indicate the existence of an underlying mechanism common to both cases. In addition this work verifies the wall tension criteria used to identify the occurrence of these active and hibernating states, and propose a local approach capable to identify sub-regimes of activation or hibernation in the flow.
Keywords: drag reduction
polymer solutions
hibernating turbulence
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2019
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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